建筑物对高架点源大气污染物扩散影响的模拟研究

运用数值方法对城市中高架点源排放大气污染物的扩散规律进行了模拟研究,在计算区域内建立了三维数学模型,并将拉格朗日法描述的颗粒轨道模型耦合到风场。本研究计算了地面风速为3 m/s时的大气流场,并模拟研究了该风场条件下气体污染物的扩散和固体颗粒污染物的运动轨迹。通过分析模拟结果,给出了高架点源中排放的气体污染物的扩散区域和固体颗粒污染物运动轨迹的变化规律。     

广州市机动车排放污染三维仿真模拟研究

基于三维的对流一扩散方程,采用50 m× 50 m× 20 m的高分辨率网格对广州市机动车排放污染扩散的宏观分布状况进行了数值模拟研究,应用有限体积法数值求解上述方程.模拟过程综合考虑了广州市的路网结构、交通流和路网线源排放强度等因素,进行了均匀风速的简单气象条件试算.结果表明,机动车排放污染物浓度随交通流量而变化,随高度增加而下降,上风向污染物浓度大于下风向,模拟结果与实际污染情况具有较好的一致性.     

高架连续点源落地浓度预测中风速的确定

高架连续点源污染物排放落地浓度是大气环境影响预测的主要内容。由于大气污染物扩散明显受气象条件尤其是风速的影响，而现有预测模型中对于风速的取值都是按经验值来确定的。通过分析在不同气象和烟源条件下，平均风速的计算方法对烟羽抬升高度以及最大落地浓度产生的影响，与实测值相比较确定了风速取值的合理方法，缩小了预测偏差。     

杭州市风、逆温的气候特征与大气污染

影响大气污染物扩散和稀释的主要因素有两方面。1.气象的动力因子——风和湍流。两者对污染物在大气中的扩散与稀释起决定作用。大气湍流是气流作无规则运动。风包括风向、风速。风向决定污染物迁移方向,风速大     

海岸地区基于AERMOD的热力内边界层对大气污染物扩散影响的模拟研究

海岸地区热力内边界层(TIBL)对大气污染物扩散具有重要影响。选取杭州湾地区某区域为模拟区,采用一个TIBL高度的简单计算模式模拟模拟区的TIBL高度,将其耦合到空气质量模式AERMOD中,并对AERMOD的相关模块和参数进行了相应的修改,再分别利用原AERMOD和改进后的AERMOD,模拟了不同污染源情景下的大气污染物地面浓度分布。结果表明,在多数情况下,由于TIBL对于大气污染物扩散空间的限制,大气污染物的地面最大浓度有所升高,地面浓度的高值区范围也有所增加,具体影响特征取决于污染源与TIBL的相对高度以及污染源距离海岸的相对位置。     

道路路障对街道峡谷内污染物扩散的影响

采用数值模拟,研究不同风向角α(α=0°、45°、90°)及道路屏障位置(中间单路障和两侧双路障)对街道峡谷内机动车尾气污染物扩散的影响。数值模拟采用标准κ-ε湍流模型且Sc_t选择0.3时,计算结果与风洞实验结果较好吻合。结果表明,2种路障布置方式可有效降低人行道内污染物浓度,特别是,当α=45°时,污染物浓度最多可降低46.23%。同时,风向角α对街道峡谷内污染物扩散影响较大。当α=90°时,空气流通不良使得污染程度最为严重,且污染集中在背风侧近地面。单路障比双路障布置对污染物扩散影响更大,前者使污染物主要集中在街道中心背风侧,其他位置浓度明显降低;双路障时仅在一定范围内改善人行道内空气品质,但对街道整体污染物分布影响不大。     

高原山体遮挡对湖泊和城区风场的影响

为了探究高原山体遮挡对湖泊和城区上空风场变化的影响,选取昆明市西山和西山东侧的草海及部分城区为研究对象,以1∶1 800的缩尺比制作了实物模型,利用风洞实验模拟了有山体遮挡和无山体遮挡在主导风西南风作用下的风场变化,并结合数值模拟验证了有山体遮挡情况下的风洞实验。实验结果表明:山体遮挡对下风向的山脚区和湖泊区风速影响较大;山体高度为260和460 m时,距离山体4 500 m范围内山体对下风向山脚区和湖泊区中部及南部的风速削减较大;山体高度为110 m时,山体对下风向区域的影响主要体现在对山前风速的削减,并未对湖泊和城市区域产生较为明显的风速梯度变化。     

基于元胞自动机的大气扩散模型及GIS可视化

基于对目前常用大气扩散模型以及大气扩散特性的分析,采用通过局部转移规则实现宏观涌现的复杂系统建模工具-元胞自动机来建立时空动态的大气扩散模型。结合MATLAB的矩阵运算能力和GIS的栅格数据处理能力进行模型的实现与可视化。仿真结果表明,所建立的模型不仅能动态模拟大气污染的高斯扩散等常用扩散模式,通过合理的模型参数设定也可动态模拟非常规扩散模式,如模拟时段内风向风速发生多次变化或者模拟区域存在湍流等条件下的扩散过程,得到准确的污染物时空动态分布,可望为大气污染防治提供决策支持。     

气象条件对点源排放二噁英模拟的影响规律研究

为了对点源排放的固相颗粒物上二噁英大气扩散规律进行认识,选择周边为复杂地形的杭州某危险废物处置设施为研究对象。使用AERMOD模型,人为设置一系列风速、风向条件,并假定二噁英均在PM2.5上,进而分析PM2.5上二噁英在这些设定的气象条件下的扩散规律,从而认识其扩散规律。结果显示:(1)风速风向对最大落地浓度、最大落地浓度点距离排放源的距离(简称最大落地点距离)的影响较大,而地貌的不同也会有一定影响。(2)3.0m/s的风速时最大落地点距离达到最大(约800m),5.0m/s的风速时最大落地浓度达到最大。(3)地形的改变对最大落地点距离的影响有限。(4)在特定风速情况下,沿风向方向,二噁英落地浓度会出现双峰现象。     

城市街区流场和污染物扩散的数值模拟研究

利用天气预报(WRF)模式提供边界条件和初始条件驱动Fluent模式,模拟了榆中县城市区域的大气流动和污染物扩散。WRF模式在一定误差要求下对研究区域的基本气象要素的模拟准确率均在70%以上,较为准确地模拟气象要素实况,为Fluent模式提供了可靠的初始条件和边界条件;Fluent模式充分刻画了复杂城市下垫面的建筑物对污染物扩散的影响,较好地反映了不同区域污染物浓度差异;通过WRF-Fluent耦合模式的模拟,显示有建筑群存在的城市环境中,流场相对于环境风产生显著改变,进而反映建筑群中污染物的复杂扩散形态。结果表明,WRF-Fluent耦合模式作为一种研究城市建筑密集区域的大气流动状态和污染物扩散过程的方法是可行的。     

狭长交叉山谷中污染物浓度预测分析

为更准确地预测狭长交叉山谷中大气污染物浓度,利用高斯山谷扩散模式和美国Earth Technology Incorporat-ed公司研究的中尺度空气质量扩散模型CALPUFF对某山谷工业园区所在的狭长山谷中大气污染物浓度进行了计算。计算中,CALPUFF模型考虑了山谷中地表地形的变化,融入了诊断风场模块CALMET。...     

高原山地城市重气泄漏扩散的示踪实验研究

为分析高原山区城市(个旧市)重气泄漏扩散规律,进行了重气泄漏扩散环境风洞实验。实验表明,重气浓度主要集中于近地层,测点的重气浓度随风速增大先增大后减小,存在一个危险风速,通过曲线拟合所得危险风速值与风洞实验所得危险风速值相近。在该风速下,重气浓度达到最大,且粘滞系数也最大,结果表明,粘滞系数越大越不利于重气的扩散。     

大气面源模式具体应用探讨

大多数工业发达国家,均以法律形式规定地面大气环境质量标准,并根据当地气象等自然条件,通过大气扩散模式来确定大气污染物排放标准。所用的模式是对高斯模式进行必要     

基于Fluent城市大气污染物扩散数值模拟

城市大气污染问题已经引起广泛的关注,其中对城市中大气污染物的迁移扩散过程还需进一步研究。为了探究城市复杂地形下大气污染物扩散预测的新模式,采用计算流体力学方法,建立了数值预测模型,构造出水平均匀的大气边界层模拟风场;进一步对建筑物影响下的大气污染物扩散过程进行了模拟,并与实验结果进行了对比。结果表明:数值模拟结果与实验结果基本吻合,计算流体力学方法可用于城市复杂地形下大气污染问题的研究工作;模拟结果与湍流模型的选取和湍流施密特数的设置有密切关系;采用SST k-ω湍流模型对此类问题较适宜,随着湍流施密特数的增大,扩散范围逐渐增大。     

火电厂大气污染物排放预测模型

根据大气污染物排放浓度变化特点,将无偏GM(1,1)模型与神经网络模型组合,并以矩阵型输入方式替代传统的数列型数据输入方式,得到改进型灰色神经网络模型,称为UGMN模型。接着,采用烟囱入口烟气自动监控系统(CEMS)数据,将模型运用于贵州省某电厂白天及夜间两段时间段内大气污染物排放浓度的模拟与预测。研究结果表明UGMN模型预测精度较好,可以应用于火电厂大气污染物排放浓度预测。     

T型街道内空气流动与污染物扩散特性研究

为研究T型街道峡谷内空气流动与污染物扩散传质的特性,利用数值模拟研究来流风向角(θ)的变化(θ为45°、90°和135°)对T型街道交叉路口内空气流动与机动车尾气污染物扩散传递的影响,并与风洞实验测量数据进行验证。3种湍流模型中,可实现k—ε模型计算的速度相对偏差小于8%,与风洞实验结果一致性最好。结果表明,来流风向角的变化,会造成从街道顶部或侧面进入街道内的气流方向及通量发生改变,从而显著影响T型街道交叉口内及其附近的流动结构和污染物浓度分布。污染物容易在建筑尾流区等流动不畅的区域产生聚集,造成污染浓度偏高。当θ=135°时,T型街道内通风条件最好,街道内行人呼吸高度和建筑临街立面附近污染物浓度水平均相对较低。由于流动结构的改善,T型街道峡谷内的污染水平低于一般街道峡谷。     

哈尔滨市大气污染与气象因素的相关性分析

为了研究哈尔滨市大气污染特征以及气象要素对大气污染的影响,对哈尔滨市2013年采暖期及非采暖期内4种大气污染物(二氧化硫SO_2、二氧化氮NO_2、可吸入颗粒物PM_(10)、细颗粒物PM_(2.5))日均浓度分布特征以及日均浓度与部分地面气象要素(风速、气温、气压、相对湿度)相关性进行研究。提出哈尔滨市4种大气污染物日均浓度均符合对数正态分布。采暖期和非采暖期内4种大气污染物浓度与地面气象要素的相关性存在显著差异。采暖期内,4种污染物浓度与风速显著负相关,与风速相关系数最高达-0.639;与气压和相对湿度正相关。非采暖期内,4种大气污染物均与相对湿度呈负相关,相关系数为-0.5左右,与其他3种气象要素相关性普遍不高。全年4种污染物中仅有SO_2与气温呈较好负相关,相关系数为-0.4。     

冬季沈阳市典型源排放PM_(10)浓度分布模拟分析

选取沈阳市7个典型的大气污染源2006年12月~2007年2月的PM10排放浓度资料,利用CALPUFF对PM10浓度月平均分布做模拟分析。模拟结果分析表明:冬季月平均PM10浓度分布的范围与风场、地形有直接的关系。地势平坦、风速大时,污染物扩散范围大,污染物浓度小;地势不平、风速小时,污染物扩散范围小,污染物浓度大。1月份是沈阳市冬季月平均大气污染最严重的月份,污染物分布主要集中在市区的北部、东部和南部地区,东部地区大气污染最为严重。     

冬季沈阳市典型源排放PM10浓度分布模拟分析

选取沈阳市7个典型的大气污染源2006年12月～2007年2月的PM10排放浓度资料，利用CALPUFF对PM10浓度月平均分布做模拟分析。模拟结果分析表明：冬季月平均PM10浓度分布的范围与风场、地形有直接的关系。地势平坦、风速大时，污染物扩散范围大，污染物浓度小；地势不平、风速小时，污染物扩散范围小，污染物浓度大。1月份是沈阳市冬季月平均大气污染最严重的月份，污染物分布主要集中在市区的北部、东部和南部地区，东部地区大气污染最为严重。     

城市大气污染物长期平均浓度计算方法的研究

本文根据风速、大气稳定度联合频率表及各种稳定度条件下的混合层高度用箱式模式计算各种气象条件下大气污染物的浓度,按其联合频率的大小进行加权取和后得到长期平均浓度.用此方法计算了石家庄市春、夏、秋、冬,特征因子SO_2的长期平均浓度,并与实测结果进行比较其相关性较好.从而验证了本方法在大气环境预测及城市环境规划中的实用性.