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LOWCARBONWORLD2018/8对比采用注浆加固与未采用注浆加固两种实际情况袁采用注浆加固后袁围岩竖向变形从未采用注浆加固的213.5mm减小至161.1mm袁水平变形从未采用注浆加固的216.6mm减小至154.8mm[6]遥5结束语综上所述袁回采巷道支护对保证回采工作面安全极其重要袁尤其是处在软岩地层中的回采巷道袁应根据顶尧底板和两帮围岩实际情况袁采用独立或多种支护措施相结合的形式袁保证围岩支护体系的合理性与有效性袁以此从根本上保证围岩安全袁避免意外的发生遥参考文献[1]张士科袁张庆伟袁茹忠亮.基于FLAC~渊3D冤的深部软岩回采巷道支护设计模拟分析[J].煤炭技术袁2016袁35渊07冤院12~14.[2]李宏斌袁乔博阳袁王德雪.塔拉壕矿软岩回采巷道支护参数优化研究[J].煤炭技术袁2016袁35渊04冤院70~72.[3]王素英袁薛惠袁张喆.高应力软岩回采巷道支护方案数值模拟[J].煤矿安全袁2014袁45渊06冤院208~210.[4]贠东风袁杜强袁苏普正.不稳定煤层软岩回采巷道支护技术[J].煤矿安全袁2013袁44渊11冤院104~107.[5]辛亚军袁勾攀峰袁贠东风.大倾角软岩回采巷道围岩失稳特征及支护分析[J].采矿与安全工程学报袁2012袁29渊05冤院637~643.[6]姜耀东袁王宏伟袁赵毅鑫.极软岩回采巷道互补控制支护技术研究[J].岩石力学与工程学报袁2009袁28渊12冤院2383~2390.收稿日期：2018-7-9作者简介：黄宗高渊1964-冤袁男袁采矿工程师袁大专袁主要从事地下采煤技术工作遥锚杆长度渊m冤2.02.22.42.62.8水平位移渊m冤0.14240.14120.14050.13950.1390竖向位移渊m冤0.17020.16880.16760.16680.1660表2锚杆长度模拟锚杆排距渊m冤1.00.90.80.70.60.5水平位移渊m冤0.19230.14310.13250.12880.12380.1208竖向位移渊m冤0.20800.17640.16510.16640.16100.1628表3锚杆排距模拟随州区域年降水量周期变化特性分析李俊辉1，聂正权1，颜道力2（1.湖北省随州市水文水资源勘测局，湖北随州441300；2.湖北省仙桃市水文水资源勘测局，湖北仙桃433000）【摘要】利用随州地区45个基本雨量站1956~2016年的降水量数据，采用统计检验及Morlet小波分析法对降水时序进行了统计特征分析。结果表明：随州区域近61年来年降水量总体呈减少趋势，降幅为-16.18mm/10a；随州区域年降雨量在不同时间尺度存在多尺度周期性变化，总的来说在年降水量变化过程中存在着18~27a，8~17a，4~7a，1~3a四类尺度的周期变化规律，且18a左右的周期震荡最强，为年降水量第一主周期；当前正处于降水量偏多期，可以推测2018-2020年左右降水量仍然偏多。【关键词】多时间尺度；降水量周期；Morlet小波【中图分类号】P426.6【文献标识码】A【文章编号】2095-2066（2018）08-0059-021引言随州区域内降雨时空分布极不均匀袁降雨量多发生在每年的5耀10月袁其降雨量约占全年降雨量的75豫左右遥强度较大的暴雨多集中在7耀9月占全年降雨量的45豫遥近年来袁随着水利工程体系的逐步完善该区域水文情势发生了一定变化遥在雨量尧水位尧流量尧泥沙尧水质等诸水文要素中袁降水受人类活动影响较小遥本文以该区域61年降水量资料作为研究对象袁利用Morlet小波分析法对系列进行多尺度周期分析研究袁进一步弄清该区域水文情势变化规律袁为防洪尧水资源管理提供重要技术支撑遥2基于小波变换的周期分析由于年降雨量不但具有趋势性和周期性的特性袁还有随机性尧突变性袁属于野多时间尺度冶的结构袁具有多层次演变规律遥小波变换是一个时间和频域的局部变换袁通过伸缩和平移等运算对时间序列进行多尺度细化分析遥本文采用由Morlet提出的时-频多分辨小波作为小波母函数进行小波变换袁Morlet小波的基本形式[1]为院追渊t冤=eicte-t22-2姨e-c24e-t2蓸蔀当c取值较大时袁式中后面部分远小于前面部分袁可省略后面部分遥其分子小为院追a袁b渊t冤=1a姨追t-ab蓸蔀渊a袁b沂R且a0冤具有有限能量的函数f渊t冤的连续小波变换定义为院Wf渊a.b冤=1a姨R乙f渊t冤追-t-ab蓸蔀dt其中追-为追的复共轭函数袁Wf渊a袁b冤称为小波变换系数遥Morlet小波函数是一个经Gaussian函数平滑而得到的周期函数袁所以它的伸缩尺度a与傅里叶分析中的周期T有一一对应关系遥T=4仔c+2+c2姨蓘蓡a=1.144a将时间域上的所有小波系数的平方积分[2]袁即小波方差院Wf渊a冤=肄-肄乙Wf渊a袁b冤2db小波方差图为小波方差随伸缩尺度a的变化过程袁它反映了波动的能量随尺度的分布遥通过小波方差图可以确定一个时间序列中存在的主要时间尺度袁借此用来分析序列变换的只要周期成分遥3降水变化特征分析3.1数据来源及标准化处理根据长江流域水文资料随州地区45个基本雨量站1956~2016年的年降水量资料袁对于个别缺测年份采用回归分析进行订正袁用这45个基本雨量站的平均值近似代表随州地区的平均面水量详见表1遥统计表明61年以来随州地区多年平均降水量为963.5mm袁年最大降水量为1389mm渊1956年冤袁年最小降水量为572.3mm渊2001年冤袁标准差为183.87mm袁变差系数为0.20袁多年的降水量倾向率是-16.18mm/10a袁呈下降趋势袁详见图1遥3.2小波系数实部时频特性分析根据对随州区域近61年来年降水量距平序列的Morlet小波分析袁绘制小波系数实部等值线图渊图2冤和小波系数模方等值线图渊图3冤遥当小波系数实部值为正时代表降水量偏丰袁用实线表示袁用野H冶表示正值中心曰当小波系数实部值为负时代表降水量偏枯袁用虚线表示袁野L冶表示负值中心遥图2的小波系数实部等值线图反应了随州区域年降雨量在不同时间尺度上的周期变化及其在时间域中的分布袁总的来说在年降水量变化过程中存在着18~25a袁8~17a袁4~7a袁1~3a四类尺度的周期变化规律遥其中在18~25a尺度上出现枯-峰交替的4次震荡曰在8~17a低碳技术59LOWCARBONWORLD2018/8图3小波系数模方等值线图图4小波方差图图5年降水量距平系列小波系数实部过程线图图1随州地区1956~2016年降水量系列直线拟合图2小波系数实部等值线图年份降雨量年份降雨量年份降雨量年份降雨量年份降雨量19561389.019691072.319821178.21995901.720081035.51957753.31970979.819831057.319961265.42009817.01958978.919711072.01984963.41997960.92010963.91959909.21972848.51985789.419981148.72011655.91960964.219731092.51986727.11999637.22012602.81961751.01974905.319871292.220001109.52013735.01962930.819751171.71988753.52001572.32014895.619631233.31976719.119891025.320021043.52015977.319641154.519771065.11990840.520031149.720161148.01965996.61978686.319911002.12004888.91966694.619791052.41992867.820051114.319671116.019801172.11993964.52006830.719681104.01981861.41994922.020071261.3表1随州地区1956~2016年年降水量渊mm冤尺度上出现枯-峰交替的8次震荡曰且直到2016年等值线未闭合袁说明当前正处于降水偏多期袁未来一段时间降水将继续偏多遥图3的小波系数模方等值线图反应了随州区域年降雨量在不同时间尺度上的周期震荡能量袁即强弱分布情况遥在18~25a的尺度上周期震荡能量最强袁但具有明显的局部特性渊2000~2010年间冤曰在8~17a和4~7a的时间尺度上周期震荡能量在1965年后有所减弱袁1962年左右存在一个明显的震荡中心曰在1~3a时间尺度上存在三个明显的震荡中心遥3.3主要周期分析小波方差反应了能量随时间尺度a的分布袁可以确定一个时间序列中各种尺度扰动的相对强度袁对应的峰值处的尺度称位该系列的主要时间尺度袁用以反映时间系列的主要周期遥以小波方差为纵坐标袁时间尺度为横坐标绘制出小波方差图渊图4冤遥图4的小波方差图中存在4个比较明显的峰值袁依次对应着3a尧6a尧10a尧18a的时间尺度遥最大峰值对应这18a袁说明18a左右的周期震荡最强袁为年降雨量变化的第一主周期曰10a时间尺度对应着第二主周期曰6a和3a依次对应着第三和第四主周期遥四个周期波动控制着随州区域年降水量在整个时间域内的变化特征遥为了进一步说明降水量交替变化的波动特性袁根据小波方差图判断的第一周期及第二周期绘制年降水量距平系列小波系数实部过程线图袁图5遥根据过程线图可以判断18a的尺度下平均周期大约为16年经历了4个丰-枯转换期曰在10a的尺度下平均周期大约为8年经历了8个丰枯转换期遥4讨论与结论本文通过讨论随州地区45个基本雨量站1956~2016年的年降水量系列的距平和Morlet小波变换分析袁研究了随州地区年降水量系列的多时间尺度结构遥结果表明院渊1冤随州区域近61年来年降水量总体呈减少趋势袁降幅为-16.18mm/10a曰渊2冤随州区域年降雨量在不同时间尺度存在多尺度周期性变化遥总的来说在年降水量变化过程中存在着18~27a袁8~17a袁4~7a袁1~3a四类尺度的周期变化规律袁且18a左右的周期震荡最强袁为年降水量第一主周期曰渊3冤当前正处于降水量偏多期袁可以推测2018~2020年左右降水量仍然偏多遥参考文献[1]董君洁.基于小波变换的区域降雨量周期性分析[J].陕西水利袁2014袁1渊186冤院127~128.[2]段安民.拉萨气温和降水变化特征的小波分析[J].西藏科技袁1994袁4渊86冤院40~44.[3]郭高轩.基于小波变换的北京地区1724耀2009年降水量多尺度分析[J].水文袁2012袁6袁32渊3冤院29~31.[4]祁顺杰.Morlet小波在降雨的多时间尺度分析中的应用[J].南水北调与水利科技袁2010袁8渊3冤院78~82.收稿日期：2018-7-21作者简介：李俊辉渊1986-冤袁男袁助理工程师袁主要从事水文水资源尧水文预报尧水文分析统计工作遥低碳技术60