线源扩散的快速模拟

提出了一种计算风向与线源成任意角时任意长地面线源大气扩散的简化模式。通过与数值积分方法计算结果的比较表明,模式的最大相对误差在风向与线源平行时最大,但不超过18％。随风向与线源夹角的增大,相对误差迅速减小,当夹角大于5°时,已小于2％。为城镇公路网大气扩散的快速、准确模拟提供了新手段。     

线源扩散的模拟计算

在传统的高斯扩散理论基础上,提出了一种计算线源扩散的方法;将公路线源分成若干存在初期扩散的单元,每个单元近似成一个过单元无中心与风向垂直的短子线源,它的扩散按高斯垂直风模式计算,测点的浓度是若干子线源的贡献之和。与ＣＬＩＮＥ２等模式相比,该方法对任意风向有限长线源都适用,而且可进行一条公路上有不同源强路段的计算,模式的计算结果与现场示踪及尾气污染的实测数据吻合较好。     

一种线源扩散模型的建立及算法实现

针对线源扩散的特点,在高斯扩散理论的基础上,建立了一种可用于城市开阔路、高架桥上层路的机动车尾气扩散模型,用C++语言实现了模型算法。该模型可用在风向与线源成任意角度(包含平行风)时线源在大气中的扩散计算上。模式的计算结果与城市空气质量模拟软件(ADMS)的计算结果吻合良好。     

汽车排放污染物浓度的预测

为了预测汽车排放污染物的浓度,应用简化的高斯烟团模式得到静风条件下的线源扩散预测模式。并结合高斯烟流扩散模式,建立了预测汽车污染物在任意风向下和年平均浓度的预测模式,考虑车道上存在车辆行驶的强烈机械扰动湍流和把繁忙的公路视为线源两个因素,提出了计算初始扩散参数的方法。然后,运用Turner和Pasquill扩散参数,建立了线源扩散参数的确定方法。该模式应用于预测高速公路沿途汽车污染物的浓度表明,计算值与监测值吻合较好,可用于我国公路环境影响的评价。     

公路交通环境大气预测模式

公路环境影响评价的主要评价因子有大气、噪声、振动、生态和景观等。本文讨论了大气评价中污染物浓度预测的计算;风向与线源垂直、平行及成任意角的计算模式。有关模式中的参数是根据本所几年来的试验研究得到的。因篇幅所限,本文只提供了参数的考虑方法。     

面源长期平均浓度的新算法

利用线源长期平均浓度模式对面源的积分得到了一个用风向、风速和稳定度的联合频率计算大气面源长期平均浓度的新算法。通过对比分析表明,该算法比传统的按16个风向一次浓度的叠加算法简便、快速,且能消除叠加算法夸大16个常规风向附近计算点的浓度而缩小远离常规风向计算点的浓度现象。     

城郊道路交通带状多线源污染扩散模式研究

为研究适用于路面宽,等级高的城郊道路大气污染扩散模式,以Ｃａｌｉｎｅ－３有阴长线源污染扩散模式为基础,并以上海浦东新区道路网为实例,将带状线源的概念引入线源扩散模式研究,建立了新的带状多线源污染扩散模式,分析了气象条件,初始扩散,道路基本工程参数对大气污染扩散的影响,引用实例数据,对所建立的ＢＭＬＳＭ模式进行了检验,并与Ｃａｌｉｎｅ－２模式进行了对比。结果表明,采用本研究建立的带状多线源污染扩散模     

基于AERMOD2.2的兰州大学交通尾气污染模拟分析

以兰州大学校园附近两条主要交通干道排放的汽车尾气污染源成分中的碳氢化合物(NMHC)和氮氧化物(NOx)为研究对象,利用AERMOD2.2中的线源模式,模拟了两种污染物在兰州大学校园内的年均浓度贡献值。结果表明:兰州大学校园内接近线源的地方污染较严重,且两条主要交通干道受NOx的污染较大,受NMHC的污染较小。另外,介绍了不同线源模式的计算方法,并从气象资料预处理、背景图选取、方案控制和污染源设置等方面探讨了使用AERMOD2.2应注意的问题、重点和技术要点,以期为今后利用AERMOD模式预测具体线源上目标污染物对区域大气环境质量的影响提供参考和借鉴。     

大气污染扩散空间信息系统

将GIS(地理信息系统)引入大气多源扩散研究领域,成功地解决了GIS与大气污染扩散数据的连接问题,实现了大气污染扩散数据的计算机图形可视化与计算机一次成图的功能。在此基础上开发了一套带GIS图形处理和分析功能的大气污染扩散空间信息系统软件包,该软件包对传统的G－H面源模式进行了改进工作,提高了其计算速度及计算精度。对线源模式进行了研究,提高了其计算速度及计算精度,解决了在普通微机上实现线源污染扩散的计算问题。      

城市街道峡谷内机动车排放污染物的扩散规律

街道峡谷中机动车排放污染物的扩散取决于屋顶风向和风速,并受街道峡谷宽高比、峡谷两侧街区建筑物高度的对称性和高度分布及街区形状等因素的影响.街道峡谷宽高比接近1时,递升型峡谷以及宽阔街道有利于污染物的扩散;可以通过改变街道线源附近街区内建筑物的高度来明显降低污染物浓度.城市建筑规划中若科学考虑上述影响可以减少街道峡谷内污染物的积聚.      

垂直切变风场中大气污染物输送扩散的分层模式

应用分层处理法,将大气边界层中水平流场有明显转折的层次定为分界层,建立了污染物输送扩散的分层模式。研究结果表明,当上、下层流场一致时,本模式的解与传统模式基本一致。而当上、下层风向不一致时,污染物的横向散布范围被加大,地面污染轴线将随着距离增加逐渐向下层风的下风向偏移。     

A three-dimensional steady-state atmospheric dispersion-deposition model for emissions from a ground-level area source

An analytical solution to the steady-state three-dimensional atmospheric dispersion equation has been developed for the transport of non-buoyant emissions from a continuous ground-level area source. The model incorporates power law profiles for the variation of wind speed and vertical eddy diffusivity with height, represents the lateral eddy diffusivity as a function of wind speed and the crosswind dispersion coefficient, and includes dry deposition as a removal mechanism. The model is well suited for accurate prediction of emission concentration levels in the vicinity of an area source, as well as farther downwind, under neutral or stable atmospheric conditions. The impact of the important model parameters on contaminant dispersion is examined. The results from several simulations, compared with point and line sources of equivalent source strength, indicate that at short downwind distances, predictions of contaminant concentrations emitted from area sources may be unacceptably inaccurate unless the structure of the source is properly taken into account.     

电除尘器中离子风对除尘效果的影响

目的研究电除尘器中离子风对除尘过程的影响。方法分析电除尘器中离子风对除尘效果的影响,建立完整的颗粒荷电模型,在Fluent软件平台上进行计算。结果离子风在电极线附近呈双螺旋结构,正对电极线位置的离子风速度最大,在远离电极线的方向上逐渐变小,越靠近电极线,速度下降的梯度越大,对流场有扰动作用,随流速增加,离子风效应被逐渐削弱。当主流速小于等于0.5 m/s时,离子风体现为增大驱进速度,颗粒更快到达极板,有利于改善除尘效率。结论电极线的偏置可以提高除尘效率,当电极线置于电场宽度方向1/4处时,可以获得最佳除尘效果。     

山体绕流和尾流区气态污染物输送扩散规律的研究

采用瞬时烟线仪与迪沙(DISA)热线风速仪相结合的方法探测了山体的绕流区和尾流区结构。试验结果表明,山体的绕流和尾流对低架源排放的气态污染物扩散影响甚大,山体绕流可改变烟流的地面浓度分布.结果还表明,我们所用的探测流向的方法较为有效和准确.     

生物质燃烧对东南亚及中国南方对流层臭氧含量影响的模拟研究

利用区域气候和大气化学模式系统,对2000年春季生物质燃烧排放影响东南亚及中国南部地区对流层臭氧含量进行模拟研究.结果表明,春季东南亚和南亚的生物质燃烧不仅影响源区对流层臭氧含量,而且对处于环流下游的中国南部地区也有显著作用;燃烧源区主要影响对流层低层,下游地区则影响对流层中低层.在源区引起的对流层臭氧总浓度增加达2.1×10^-1g/m²,对下游的中国南部地区增加量为9.0～12.0×10^-2g/m²;源区大气低层1000～900hPa的臭氧含量可增加36×10^-9m³/m³ 以上,而在中国南部750～700hPa高度上空的增加达15×10^-9m³/m³.     

城市交通十字路口处污染物分布数值模拟

运用描述湍流运动的k-ε双方程模型,模拟计算某城市以公路为线性污染源十字路口处在两种不同风向影响下流场和浓度场分布。方案一中,气流绕过建筑物时在建筑物后会形成明显的涡流,污染物容易在此附近聚集。高浓度带位于两排建筑物之间靠外侧,最大达2.9440μg/m3。方案二中,由于建筑物的位置与风向的关系,气流在建筑物背面形成的涡流不明显,后排建筑物背风面附近以及建筑物之间下部附近的风速较小,易形成高浓度带。高浓度带主要位于下部两建筑物之间一带,以及后排建筑物背风向附近,最大达2.6402μg/m3。方案二明显更有利于污染物的扩散。因此,风向倾斜进入建筑群时,湍流作用减弱,风的迁移作用增强,有利于污染物的扩散。在实际中若建筑物迎风向的表面形状接近梭形,则可促进风对污染物的扩散作用,从而改善建筑物周围的环境空气质量。     

海域移动源溢油污染事件寻源搜索方法研究

本文建立了基于水动力学模型潮流场模拟、风场数据及其求逆耦合的海域溢油污染事件寻源搜索数学模型。以海域水动力学模型模拟溢油油膜发现时刻前该海域的潮流场,并建立潮流场数据库;收集并建立溢油油膜发现时刻前该海域风场数据库;建立风、流场逆向耦合的溢油寻源搜索数学模型,并通过与研究海域电子海图的幕景叠置,反向递推搜索海域溢油污染事件源。以广西防城港海域溢油污染事件为例,验证方法的有效性:文中建立的溢油寻源搜索方法数学模型,以水动力学模型数值模拟、风场数据及其求逆耦合为基础,保证了方法的可靠性;同时采用保持原油膜包络范围的方式又为海域溢油污染事件进一步的精确定位提供合理的搜索空间。