在山区风场实测中，多数情况下实测得到的三维风速时程样本中伴随有非平稳过程。在对山区风紊流特性分析前，需要对原始数据进行平稳性检验，因非平稳数据与平稳数据的分析方法是不同的，不通过判别直接采用平稳数据的分析方法进行数据处理得到的紊流风参数误差较大。

本书将采用逆序法对实测的山区风数据进行平稳性检验[150]。在0.05显著水平下，对在平均时距内实测三维风速样本进行平稳性检验，剔除非平稳过程样本。

风速样本数据的平稳性检验方法如下：

①将整个风速时程按照10 min的窗口进行划分，将风速时程划分为多个时间序列。

②将10 min平均时距内的风速样本划分为M等份子样本区间，每个样本区间中包含了K个风速数据。其中，M应大于10。

③计算每个区间内各子样本的均值和方差，即

④将计算的均值和方差按照先后顺序排列，然后再应用逆序检验平方和值序列是否存在趋势和变异。若在序列中后面一个数据大于前面的某一个数据，就定义为一个逆序，一个样本的逆序总数就是它的逆序总和，可记为A，可表示为

式中　Ai——每个子样本区间的逆序数。(www.daowen.com)

⑤非参数检验

式中

⑥因统计量S是渐进服从正态分布的，选取在0.05显著水平下，若均值和方差均满足-1.96≤S≤1.96的条件，则该样本是平稳的；反之，则该样本是非平稳的。

接下来，以前面实测风速U2为例进行分析。如图6.8所示为用10 min为窗口得到的平均风速。可知，不同时间段内风速的平稳性是不一样的。第3时间段内的风速是较平稳的，第5时间段内的风速趋于不平稳。通过上述方法，每个时间段内的M取为20，K为300，对6个时间段内的均值和方差平稳性进行检验。其检验结果见表6.1。可知，时段1和2内的平均风速和脉动风速可认为平稳的，时段3的平均风速是平稳的但是脉动风是非平稳的，时段4、时段5和时段6的平均风速非平稳，但可认为其脉动风速是平稳的。后续分析中，采用脉动风速为平稳时的数据进行风参数分析。

图6.8　实测平均风速

表6.1　实测风速平稳性判别