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考虑气相影响的降雨入渗过程分析研究 被引量:24
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作者 孙冬梅 朱岳明 +1 位作者 张明进 甄红锋 《岩土力学》 EI CSCD 北大核心 2008年第9期2307-2313,共7页
降雨入渗过程是水在下渗的过程中驱替空气的水-气二相流过程,对这一过程的精确模拟一直是渗流计算的难点,目前的处理方法通常是忽略孔隙气压力变化的影响。根据多相流理论,结合质量守恒定律和达西定律,建立了水-气二相流模型,模型的求... 降雨入渗过程是水在下渗的过程中驱替空气的水-气二相流过程,对这一过程的精确模拟一直是渗流计算的难点,目前的处理方法通常是忽略孔隙气压力变化的影响。根据多相流理论,结合质量守恒定律和达西定律,建立了水-气二相流模型,模型的求解采用积分有限差分法和Newton-Raphson迭代方法,通过变换主要变量来表达相态的变化,实现了水相、气相边界条件及降雨入渗边界的精确模拟。利用上述模型对一土柱试验进行模拟,从而验证了模型的正确性,研究了一均质土层的降雨入渗过程,得到了孔隙水压力、孔隙气压力和毛细压力及含水率的变化过程。根据入渗率与地表孔隙气压力的变化关系,验证了孔隙气压力的增大对入渗水流产生阻滞作用。在求解非稳定渗流问题中,考虑空气压力变化的影响是值得研究的。 展开更多
关键词 水-气二相流 饱和-非饱和渗流 积分有限差分法 降雨入渗
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基于多面函数的局域地磁场建模方法研究 被引量:7
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作者 赵建虎 刘辉 +1 位作者 张彦昌 王胜平 《海洋通报》 CAS CSCD 北大核心 2009年第4期89-96,共8页
基于多面函数,研究了局域海洋地磁场建模的理论和方法,并对建模中数据质量的控制问题、适用于地磁场建模的核函数的选择问题、平滑因子的选择以及建模数据的选择等关键问题进行了研究,并根据地磁数据变化剧烈的特点和多面函数的特性,提... 基于多面函数,研究了局域海洋地磁场建模的理论和方法,并对建模中数据质量的控制问题、适用于地磁场建模的核函数的选择问题、平滑因子的选择以及建模数据的选择等关键问题进行了研究,并根据地磁数据变化剧烈的特点和多面函数的特性,提出了分区建模的设想。将该方法与传统的Taylor多项式、Legendre多项式和曲面函数建模方法进行了比较,表明该方法具有较高的精度和可靠性。 展开更多
关键词 地磁场模型 多面函数地磁场模型 核函数 分区建模
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波、流作用下粘性淤泥的起动试验研究 被引量:11
3
作者 肖辉 曹祖德 +1 位作者 赵群 韩鸿胜 《泥沙研究》 CSCD 北大核心 2009年第3期75-80,共6页
结合浙江苍南电厂工程要求,在拟建航道处的试挖槽附近取样,对粘性淤泥的起动进行了室内水槽试验。起动试验资料表明,在底床泥沙湿容重相同时,波流共同作用下或纯波浪作用下淤泥的起动流速明显小于纯水流作用下淤泥的起动流速,且起动流... 结合浙江苍南电厂工程要求,在拟建航道处的试挖槽附近取样,对粘性淤泥的起动进行了室内水槽试验。起动试验资料表明,在底床泥沙湿容重相同时,波流共同作用下或纯波浪作用下淤泥的起动流速明显小于纯水流作用下淤泥的起动流速,且起动流速随底床泥沙湿容重的增大而增大。 展开更多
关键词 淤泥起动 湿容重 水槽试验
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大型煤堆场防风网风洞试验研究 被引量:5
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作者 张光玉 李明水 +1 位作者 詹水芬 陶奇 《实验流体力学》 EI CAS CSCD 北大核心 2008年第4期58-62,共5页
通过风洞试验,研究了秦皇岛港大型煤堆场设置防风网前后煤堆场内的平均速度分布。试验结果表明:设置防风网后,煤堆场内的平均风速显著减小,根据风向角的不同,表征平均风速减小的整体效果系数在1.3至1.7之间;防风网是一种有效降低煤堆场... 通过风洞试验,研究了秦皇岛港大型煤堆场设置防风网前后煤堆场内的平均速度分布。试验结果表明:设置防风网后,煤堆场内的平均风速显著减小,根据风向角的不同,表征平均风速减小的整体效果系数在1.3至1.7之间;防风网是一种有效降低煤堆场内风速的途径。 展开更多
关键词 防风网 煤堆场 风洞试验
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数学模型在长江中游牯牛沙水道航道整治工程中的应用 被引量:8
5
作者 孙冬梅 张明进 +1 位作者 冯平 朱玉德 《水利水电技术》 CSCD 北大核心 2009年第7期125-128,131,共5页
通过建立长江中游牯牛沙水道二维水沙数学模型,考虑三峡水库运用后该河段的来水来沙情况的新变化,分别对牯牛沙水道航道整治工程的整体工程效果和一期工程效果进行了计算分析及比较,为该河段航道整治方案的最终确立及航道整治工程效果... 通过建立长江中游牯牛沙水道二维水沙数学模型,考虑三峡水库运用后该河段的来水来沙情况的新变化,分别对牯牛沙水道航道整治工程的整体工程效果和一期工程效果进行了计算分析及比较,为该河段航道整治方案的最终确立及航道整治工程效果的合理预测提供了依据。 展开更多
关键词 数值模拟 航道整治 长江中游
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基于数据驱动模型的潮位和潮流预测方法研究 被引量:2
6
作者 李明昌 梁书秀 +1 位作者 孙昭晨 张光玉 《北京理工大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2010年第7期864-868,共5页
为解决工程海域潮位、潮流资料不足给海洋工程设计和数学模型建立带来的不确定性,根据单测站潮位潮流的自相关性、对应测站潮位或潮流以及潮位与潮流之间的互相关性,建立基于数据驱动模型人工神经网络的单测站潮位、潮流(流速、流向)预... 为解决工程海域潮位、潮流资料不足给海洋工程设计和数学模型建立带来的不确定性,根据单测站潮位潮流的自相关性、对应测站潮位或潮流以及潮位与潮流之间的互相关性,建立基于数据驱动模型人工神经网络的单测站潮位、潮流(流速、流向)预测模型;多测站潮位、潮流对应预测模型;潮位与潮流对应预测模型.以复杂海况下的实测潮位、潮流资料进行模型验证,重现了潮位、潮流自身及相互之间的非线性映射关系.模型预测结果与现场实测数据的比较及其误差分析表明,该模型具有结构简单、精度高的优点,适用于解决工程实际问题. 展开更多
关键词 数据驱动模型 人工神经网络 海洋工程 潮位 潮流
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导流墩在电厂循环水流道中的应用研究 被引量:3
7
作者 王二平 方进 金辉 《中国农村水利水电》 北大核心 2011年第5期141-144,共4页
针对某1 000 MW电厂循环水流道所采取的曲线型平面布置形式,通过模型试验分析了曲线引水段弯道环流运动所带来的不利影响。为遏制环流运动,调整水流流速分布,结合流道进口前沿冷却塔人字柱支墩的结构布置特点与相对位置,将其改造为流线... 针对某1 000 MW电厂循环水流道所采取的曲线型平面布置形式,通过模型试验分析了曲线引水段弯道环流运动所带来的不利影响。为遏制环流运动,调整水流流速分布,结合流道进口前沿冷却塔人字柱支墩的结构布置特点与相对位置,将其改造为流线型导流墩,用以控导引水段水流运动。模型试验表明,导流墩有效梳理了弯道段水流流向,均化了流速分布。该项措施为实现流道各流段衔接顺畅,泵室吸水池来流均衡提供了保证,同时对于类似的流道工程设计具有参考意义。 展开更多
关键词 循环水流道 圆弧形引水段 环流运动 导流墩设计 模型试验
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预测压气法隧道施工中的漏气量的模型研究 被引量:2
8
作者 孙冬梅 冯平 +1 位作者 张明进 G.Steger 《岩土工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2009年第7期1030-1036,共7页
在阐述压气法隧道施工原理的基础上,建立了水–气二相流模型来模拟压气法隧道施工过程中超压空气驱替隧道周围土体的孔隙水的水–气二相流过程。该模型同时考虑了土体中气相和水相的流动以及水相和气相相互作用的影响,比较符合水–气二... 在阐述压气法隧道施工原理的基础上,建立了水–气二相流模型来模拟压气法隧道施工过程中超压空气驱替隧道周围土体的孔隙水的水–气二相流过程。该模型同时考虑了土体中气相和水相的流动以及水相和气相相互作用的影响,比较符合水–气二相渗流过程的物理意义。通过工程算例,计算出不同施工进度下开挖面和隧道混凝土衬砌上的空气损失速率以及空气入流对隧道周围土体渗流场的影响,结果表明:在均质的地质条件下,开挖面上的漏气速率一般为常数,而衬砌上的漏气速率将随着隧道长度的增加而线性增大。最后,提出了利用水–气二相流模型进一步提高压气法隧道施工的漏气量的数值模拟精度,需要深入研究的两点意见。 展开更多
关键词 压气法隧道施工技术 水-气二相流模型 漏气量 数值模拟
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粉沙质海岸泥沙运动特性研究 被引量:9
9
作者 曹祖德 孔令双 《海洋学报》 CAS CSCD 北大核心 2011年第5期152-162,共11页
文章对粉沙质海岸的泥沙运动特性进行了系统、全面的研究。从5个方面进行了论述:粉沙质海岸的界定、泥沙基本水力特性、泥沙运移型态、航道骤淤的统计特性和航道淤积计算。提出粉沙质海岸的界定应综合考虑泥沙平均中值粒径、黏土含量和... 文章对粉沙质海岸的泥沙运动特性进行了系统、全面的研究。从5个方面进行了论述:粉沙质海岸的界定、泥沙基本水力特性、泥沙运移型态、航道骤淤的统计特性和航道淤积计算。提出粉沙质海岸的界定应综合考虑泥沙平均中值粒径、黏土含量和泥沙粒径分选性三方面因素;泥沙基本水力特性是起动流速小、沉降速度大、沉积密实快,泥沙运动十分活跃;泥沙运移型态有悬移质、推移质和底部高浓度含沙水体层,因此航道淤积计算中应采用三层淤积模式;提出大风骤淤概率统计分析方法,建立了大风骤淤与有效风能之间关系,可进行大风骤淤的预报。 展开更多
关键词 粉沙质海岸 泥沙水力特性 泥沙运移型态 骤淤
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南召宝天曼生境下山茱萸光合生理生态特性研究
10
作者 王艳梅 杜宗现 +4 位作者 刘震 李广涛 靳三恒 许天运 张富亮 《经济林研究》 2009年第4期1-6,共6页
在完全自然生长不离体的情况下,利用Li-6400测定南召宝天曼生境下山茱萸7月份的光合生理生态指标。结果表明:山茱萸净光合速率日变化呈双峰曲线,具有光合"午休"现象且由非气孔限制因素所致;山茱萸净光合速率与叶片气孔导度、... 在完全自然生长不离体的情况下,利用Li-6400测定南召宝天曼生境下山茱萸7月份的光合生理生态指标。结果表明:山茱萸净光合速率日变化呈双峰曲线,具有光合"午休"现象且由非气孔限制因素所致;山茱萸净光合速率与叶片气孔导度、胞间CO_2浓度、气孔限制值呈线性相关,与光合有效辐射呈二次抛物线型相关,与其它生理生态因子之间没有直接的显著相关,但逐步回归多元统计分析显示利用叶片气孔导度和叶片温度二因子预测山茱萸净光合速率精度较高;在叶温28℃和空气CO_2浓度360μmol·mol^(-1)条件下,山茱萸净光合速率随光合有效辐射的增强而提高,光补偿点和光饱和点分别为25μmol·m^(-2)·s^(-1)、1 000μmol·m^(-2)·s^(-1),在此条件下,净光合速率与蒸腾速率和叶片气孔导度没有显著的相关关系,但与胞间CO_2浓度呈二次抛物线型显著相关;在叶温28℃和光合有效辐射900μmol·m^(-2)·s^(-1)条件下,净光合速率随着CO_2浓度的增加而提高,CO_2补偿点和CO_2饱和点分别为100μmol·mol^(-1)、1 400μmol·mol^(-1),此条件下净光合速率与蒸腾速率和胞间CO_2浓度均呈对数曲线显著正相关。 展开更多
关键词 山茱萸 净光合速率 生理生态
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波浪作用下船舶系缆力的计算方法 被引量:20
11
作者 孟祥玮 高学平 +1 位作者 张文忠 姜云鹏 《天津大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2011年第7期593-596,共4页
基于波浪作用下船舶系缆力的试验资料,分析了船舶特性、波浪参数对系泊船舶波浪力的影响规律,提出了作用于船舶上的波浪总力计算公式.参照《港口工程荷载规范》(JTJ215—98)由风和水流产生的船舶系缆力的计算方法,提出了由波浪产生的船... 基于波浪作用下船舶系缆力的试验资料,分析了船舶特性、波浪参数对系泊船舶波浪力的影响规律,提出了作用于船舶上的波浪总力计算公式.参照《港口工程荷载规范》(JTJ215—98)由风和水流产生的船舶系缆力的计算方法,提出了由波浪产生的船舶系缆力的计算方法.算例表明,船舶系缆力的计算值与试验结果吻合较好.本方法可为工程设计中船舶系缆力的确定提供参考,填补了《港口工程荷载规范》(JTJ215—98)缺少波浪作用下船舶系缆力计算的空白. 展开更多
关键词 船舶系缆力 波浪 计算公式
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海洋生态动力学模型在海洋生态保护中的应用 被引量:7
12
作者 樊娟 刘春光 +2 位作者 冯剑丰 王君丽 彭士涛 《海洋通报》 CAS CSCD 北大核心 2010年第1期78-83,共6页
介绍了海洋生态动力学模型的基本组成和分类。从初级生产力模拟、生态系统过程模拟和生态影响评价模拟三方面阐述了生态动力学模型在海洋生态保护中的应用,最后总结了海洋生态动力学模型研究中亟待解决的问题。
关键词 海洋生态动力学模型 初级生产力模拟:生态系统过程模拟 生态影响评价模拟 海洋生态保护
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考虑气相作用的降雨入渗对非饱和土坡稳定性的影响 被引量:13
13
作者 孙冬梅 冯平 张明进 《天津大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2009年第9期777-783,共7页
为了精细分析降雨入渗对非饱和土坡稳定性的影响,在考虑气相对降雨入渗过程的影响基础上,利用水-气二相流模型模拟入渗水流驱替土壤空气的水-气二相流过程,计算降雨入渗下土坡的孔隙水压力、孔隙气压力、基质吸力和含水量的变化;并建立... 为了精细分析降雨入渗对非饱和土坡稳定性的影响,在考虑气相对降雨入渗过程的影响基础上,利用水-气二相流模型模拟入渗水流驱替土壤空气的水-气二相流过程,计算降雨入渗下土坡的孔隙水压力、孔隙气压力、基质吸力和含水量的变化;并建立了同时考虑由有效黏聚力、净法向应力,还有基质吸力引起的强度对边坡稳定的影响的非饱和土坡稳定分析模型.通过算例分析得出:无论是否考虑基质吸力的作用,由于降雨入渗改变了土体的净法向应力和土的容重,使得非饱和土坡的安全系数降低,而后的蒸发作用会使土坡的安全系数有所增大;在相同的渗流条件下,基质吸力的作用使同一滑动面上的安全系数增大. 展开更多
关键词 降雨入渗 非饱和土 水-气二相流 边坡稳定
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规则波作用下四锚浮标系统动力分析 被引量:6
14
作者 王兴刚 孙昭晨 +2 位作者 梁书秀 李明昌 赵旭东 《海洋工程》 CSCD 北大核心 2011年第3期43-49,共7页
随着水深的增加,海洋浮标系泊缆索的长度也增加,对其浮标系泊系统进行动力分析是非常重要的。基于势流理论,应用边界元方法在频域内计算浮标的附加质量和阻尼、一阶波浪力和二阶平均漂移力,通过快速傅里叶变换将计算结果转换到时域,应... 随着水深的增加,海洋浮标系泊缆索的长度也增加,对其浮标系泊系统进行动力分析是非常重要的。基于势流理论,应用边界元方法在频域内计算浮标的附加质量和阻尼、一阶波浪力和二阶平均漂移力,通过快速傅里叶变换将计算结果转换到时域,应用莫里森公式计算浮标及其skirt的粘性阻尼力,应用非线性有限元方法计算系泊缆索张力,最后在时域内应用四阶Runge-Kutta法计算浮标的运动响应和系泊缆索张力。比较分析了两种水深条件下,不同skirt直径和缆索长度情况下浮标的水动力特性、运动响应和系泊缆索张力。计算结果表明,浮标skirt的存在对纵荡方向的附加质量和辐射阻尼基本没有影响,而垂荡方向的附加质量增加,辐射阻尼减小,且能够减小二阶平均波浪力的峰值。 展开更多
关键词 规则波 浮标 SKIRT 系泊缆索
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船闸输水基本方程的应用 被引量:5
15
作者 孟祥玮 周华兴 高学平 《水利水电技术》 CSCD 北大核心 2008年第10期45-47,共3页
根据总流非恒定流的能量方程推导了船闸输水基本方程,对某船闸灌水过程进行了数值模拟。由于输水系统存在惯性,在灌水后期闸室水位出现反向水头即超高,当闸室水位从最大超高开始下降,水体从闸室流向引航道,此时,基本方程中水头损失项必... 根据总流非恒定流的能量方程推导了船闸输水基本方程,对某船闸灌水过程进行了数值模拟。由于输水系统存在惯性,在灌水后期闸室水位出现反向水头即超高,当闸室水位从最大超高开始下降,水体从闸室流向引航道,此时,基本方程中水头损失项必须取与阀门处流速相同的符号。建议在相关规范修订时,将船闸输水基本方程改为文中推荐的公式,以便于应用。 展开更多
关键词 船闸 输水系统 非恒定流 基本方程 水头损失 惯性水头
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钢筋混凝土构件裂缝宽度计算方法 被引量:7
16
作者 王元战 赵冲久 +1 位作者 丁嵬 王军 《海洋工程》 CSCD 北大核心 2008年第4期111-116,共6页
裂缝宽度计算是混凝土裂缝控制的重要内容,由于相关影响因素很多,至今各国规范的裂缝宽度计算公式尚存在不小的差异。文中分析国内外各种裂缝宽度计算理论中的几个代表性公式和有限元方法,通过实例计算对各种裂缝宽度计算公式与有限元... 裂缝宽度计算是混凝土裂缝控制的重要内容,由于相关影响因素很多,至今各国规范的裂缝宽度计算公式尚存在不小的差异。文中分析国内外各种裂缝宽度计算理论中的几个代表性公式和有限元方法,通过实例计算对各种裂缝宽度计算公式与有限元方法和实验数据进行比较分析。在荷载水平较低时各种方法的计算结果差异较小,与实验结果也比较吻合;在荷载水平较高时,各种方法计算结果差异较大,与实验结果差异更大。最后,对现行《港口工程混凝土结构设计规范》采用的裂缝宽度计算公式提出了改进建议。 展开更多
关键词 钢筋混凝土 裂缝宽度 计算方法
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平面二维非恒定非均匀泥沙数学模型 被引量:4
17
作者 徐国宾 张丽 《天津大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2008年第8期991-995,共5页
基于贴体坐标转换原理,建立了贴体坐标下的河道平面二维非恒定非均匀泥沙数学模型,然后应用ADI法对控制方程进行离散求解.在求解过程中,运用最小能耗率原理来确定河道在冲淤过程中的河宽变化及河岸摆动幅度,弥补了大多数泥沙数学模型只... 基于贴体坐标转换原理,建立了贴体坐标下的河道平面二维非恒定非均匀泥沙数学模型,然后应用ADI法对控制方程进行离散求解.在求解过程中,运用最小能耗率原理来确定河道在冲淤过程中的河宽变化及河岸摆动幅度,弥补了大多数泥沙数学模型只能计算固定河宽下的河床冲淤变化的缺陷.以黄河青铜峡水库为实例,对模型进行了验证计算.计算结果表明,模型能较好地反映库区的水流泥沙运动及河床冲淤变形情况. 展开更多
关键词 平面二维模型 水流泥沙数学模型 贴体坐标变换 有限差分法 最小能耗率原理
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海域潮汐模型开边界反演优化方法初探--以K1分潮振幅为例 被引量:2
18
作者 李明昌 梁书秀 孙昭晨 《水科学进展》 EI CAS CSCD 北大核心 2009年第1期129-134,共6页
将数据驱动模型理论和海域潮汐模型有机地结合在一起,建立海域潮汐模型开边界反演新方法,并纳入潮流资料作为反演工作的依据。该方法通过海域潮汐模型设计工况的计算构建内部观测点的解集空间,并归纳建立内部观测点潮汐(或潮流)同开边... 将数据驱动模型理论和海域潮汐模型有机地结合在一起,建立海域潮汐模型开边界反演新方法,并纳入潮流资料作为反演工作的依据。该方法通过海域潮汐模型设计工况的计算构建内部观测点的解集空间,并归纳建立内部观测点潮汐(或潮流)同开边界潮汐之间的关系,将观测点潮汐和潮流实测资料带入关系之中反演开边界条件。以辽东湾海域潮汐模型K1分潮振幅开边界条件为例验证反演方法,表明该开边界反演方法是有效的。 展开更多
关键词 开边界条件 反演 数据驱动模型 潮流 潮汐模型
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船模六自由度运动量的接触式测量 被引量:4
19
作者 孟祥玮 高学平 《船舶力学》 EI 北大核心 2010年第4期379-384,共6页
在系泊船模在波浪中的运动水工模型试验中,设计了一种试验测量仪器。该仪器可用于测量波浪作用下系泊船模的六自由度运动量。将6支拉绳式位移传感器固定在船模上方,每个传感器的拉绳均与下方的船模固定。船模晃动时会带动6根拉绳。根据... 在系泊船模在波浪中的运动水工模型试验中,设计了一种试验测量仪器。该仪器可用于测量波浪作用下系泊船模的六自由度运动量。将6支拉绳式位移传感器固定在船模上方,每个传感器的拉绳均与下方的船模固定。船模晃动时会带动6根拉绳。根据6根拉绳长度变化和前一时刻船模的姿态,可以计算出船模运动的六自由度运动量。经波浪试验表明,该仪器可以很好地反应系泊船模的六自由度运动量,达到了预期的目的。 展开更多
关键词 船模 波浪 六自由度 模型试验
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基于生态足迹的可持续发展测度改进模型 被引量:1
20
作者 马春 张晓春 +3 位作者 张丽 鞠美庭 李洪远 莫训强 《安全与环境学报》 CAS CSCD 北大核心 2010年第1期127-131,共5页
利用生态足迹分析法对天津市1987—2006年的生态足迹和生态承载力进行时间序列的测度以及可持续发展的定量测算。针对现有模型计算复杂,数据需求量大等不足,通过降维对基于生态足迹法的可持续发展测度模型进行改进,通过数学手段去除次... 利用生态足迹分析法对天津市1987—2006年的生态足迹和生态承载力进行时间序列的测度以及可持续发展的定量测算。针对现有模型计算复杂,数据需求量大等不足,通过降维对基于生态足迹法的可持续发展测度模型进行改进,通过数学手段去除次要因素,提炼和突出生态赤字或盈余的主要影响因素,简化模型,以解决可持续发展测度过程中收集数据的困难。运用1987—1996年天津市生态足迹的测算结果建立改进的模型,并应用1997—2006年的数据进行模型验证,所得结果理想。原模型计算过程复杂,涉及3组模型,10组元数据,有2组衍生数据;新模型较为简单,涉及1~2组元数据,无需衍生数据。 展开更多
关键词 生态学 生态赤字 可持续发展 数学模型 天津市
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