AERMOD模式在我国环境影响评价应用中的标准化研究

为解决AERMOD模式在目前大气环境影响评价预测中存在的问题,结合大气环境影响评价技术复核实践,总结了AERMOD模式运用在污染源数据、坐标及网格设置、模型参数、基础数据等方面存在的不同程度的问题。针对上述问题提出AERMOD模式在我国环评中的标准化应用方法,并结合内蒙古自治区某电厂环评报告书开展案例应用。本次研究提高了AERMOD预测的精确性和可靠性,为环境影响评价、环境规划、政府决策提供了有力的技术支持和服务。     

AERMOD与估算模式在环境影响评价中的应用与比较

采用AERMOD和估算模式两种预测模式对同一生活垃圾填埋场进行了预测,比较两种预测结果可以看出,在污染源、预测范围、运行周期相同的情况下,敏感点处的落地浓度均与排放源强呈正比,与距离呈反比。预测结果同时说明,估算模式是一种保守的预测模式,其预测结果比AERMOD模式大,可作为进一步预测模式的有效补充。     

AERSCREEN模型中城市/农村选项设置的探讨

AERSCREEN模型中城市/农村选项的选取方法,除按照大气导则附录B中的规定确定城市或农村选项外,还可利用遥感卫星数据反演的平均地表温度判断项目所在地是否存在着城市热岛效应来确定城市或农村选项。本文以发电项目为例,按照不同的选取方法设置不同的情景组合进行预测分析。结果表明,AERSCREEN农村选项下的最大浓度占标率和D10%最远距离估算结果明显高于城市选项下的估算结果。相比与AERMOD在相同的选项时,农村选项下的点源最大浓度占标率高估了25倍,面源D10%最远距离高估了5.3倍,而城市选项下的AERSCREEN和AERMOD预测结果更接近。     

飞行员人因可靠性定量预测

为有效预测飞行员的人因可靠性,以保障飞行安全,基于认知可靠性与失误分析法(CREAM)的扩展法,建立飞行员人因可靠性定量预测模型。依据飞行员的任务特点,调整认知行为及认知功能。通过优化共同绩效条件(CPC)因子水平等级,并增加新的因子,改进CPC因子依赖规则,用于修正因子的初始评估结果,解决扩展法未考虑因子间关系的问题,从而完成模型的建立。利用回看分析法验证模型的有效性,采用所建立的模型和扩展法分别对已发生的飞行案例进行预测,并与实际发生结果对比分析。结果表明,与扩展法相比,采用飞行员定量预测模型得到的预测结果与案例发生结果所反映的控制模式更为匹配。     

GM(1,1)模型群在黄河水质预测中的应用研究

灰色预测对统计数据较少问题可以进行预测,一般3-4个数据就可以建模,由于建模序列长短不同,会得到不同的预测方程,即对实际问题发展趋势某种程度的把握.实际预测时若能将不同的预测结果综合考虑进去,效果更佳.介绍了GM(1,1)模型建立的方法与步骤,并依据黄河潼关断面过去10年(1996-2005年)水质状况,利用GM(1,1)模型群预测了未来7年(2006-2012年)的水质发展状况.     

垃圾填埋场恶臭气体的扩散规律研究

为了研究垃圾填埋场恶臭气体硫化氢在大气中的扩散规律,以某垃圾填埋场为例,利用AERMOD空气扩散模型输出垃圾填埋场周边地区各网格点的浓度预测结果,并利用Surfer软件绘制最高浓度等值线图.根据模拟结果、浓度等值线图得到最不利气象条件下整个区域的硫化氢浓度分布.通过浓度分布图分析得出,垃圾填埋场恶臭对周边的污染主要受到气象条件、地理位置、恶臭间歇性高释放率的释放特点、恶臭释放源强等因素的影响.     

AERMOD模型中高空数据在多地理时区下的应用

我国从西到东横跨5个地理时区,而行政时区统一采用首都北京所在东八区作为标准时间。常规高空观测气象数据为一天两测,分别对应我国的早8时和晚20时,均距离各时区的日出时间较远,在AERMOD模型中难以反映白天真实的边界层发展状况。采用统一的地面和高空气象数据,通过改变高空数据中的经度设置各地理时区气象数据情景,并设置三类典型污染源,在AERMOD中模拟分析了采用常规一天两测高空数据和日出时刻高空数据时,大气污染物的浓度变化规律。结果表明,采用常规数据计算的对流混合层高度偏高,预测的大气污染物浓度偏低,建议在AERMOD模型中选用逐时高空数据,并开启AERMET中的Sunrise选项以采用最接近日出时间的高空数据。     

基于案例推理的油罐区重大事故应急资源配置技术

油品储罐区是安全生产监管的重点,总体来说,我国缺乏处置油罐区重特大和复杂事故灾难的救援装备,应对重大、复杂事故的能力不足。目前,应急救援资源需求配置预测与估计以专家经验为主,在对油罐区应急资源进行重新分类的基础上,提出基于风险分析与案例推理的应急资源配置思路与框架,采用CASST-QRA定量风险评价软件实现对油罐区的风险分析,得到可能的事故类型、事故结果等计算结果,综合考虑事故对周边环境的影响,最终通过案例推理(CBR)分析过程来指导应急资源配置的数量、质量和类型,通过案例研究与计算,得到适用于油罐区重大事故的基于CBR的应急资源配置技术。     

河谷盆地内大气污染物扩散卫生防护距离确定方法的研究北大核心

讨论河谷盆地特殊复杂地形下,大气污染物扩散卫生防护距离的确定方法。通过采用AERMOD模式计算无组织排放面源距盆地边缘不同距离条件下的卫生防护距离,发现距离盆地边缘2 km以外,盆地的复杂地形对面源污染扩散影响很小,可按照平坦地形对待;距离盆地边缘2 km以内,盆地的复杂地形对面源污染扩散影响显著,此时应采用进一步预测法计算确定卫生防护距离。     

暴雨洪涝灾害转移安置人数的组合预测模型研究

为了更加科学精准地预测暴雨洪涝灾害下需要转移安置的人数,收集2011—2018年全国范围内严重暴雨洪涝灾害案例,通过Pearson相关性分析检验转移安置人数与表征暴雨洪涝灾害严重程度影响因素之间的关系;分别使用基于主成分分析的回归模型和支持向量机(SVM)预测暴雨洪涝灾害下需要转移安置人数,并以2种方法的结果为基础,提出1种组合预测方法对暴雨洪涝灾害转移人数进行修正。研究结果表明：组合预测法的MSE、MAE均小于回归预测和SVM模型预测。使用组合预测方法对洪涝灾害转移安置人数进行预测,可以充分结合单一预测模型的优势,提高组合预测模型的预测精度和泛化能力。研究结果可为确定暴雨洪涝灾害的避难需求并制定避难疏散计划提供参考。     

不同压力环境下不透明非碳化ABS材料的热解温度模型研究

在不同热流强度下,利用智能步进低压实验仓对不透明非碳化聚合物材料丙烯腈-丁二烯-苯乙烯(ABS)在不同压力情况下的热解过程中的表面及背面温度进行了实时测量,建立了表面吸收一维热解模型,预测了ABS在不同外界热流密度下,不同压力环境下表面温度及背面温度随时间的变化;并将实验测量值与模型模拟值进行对比。结果表明,非碳化聚合物的表面吸收一维热解模型在高热流密度下对温度的预测情况优于在低热流密度下对温度的预测结果,总体来说,模拟计算结果与实验测量值较为一致。     

基于BSMPKU的高分辨率大气扩散数值模拟研究

为了检验北京大学街区尺度模式BSMPKU(Block Scale Model of Peking University)在城市大气环境研究中的适用性,首先利用Thompson风洞试验的数据集对BSMPKU模式进行了验证,并将其模拟结果与OpenFOAM(Open Source Field Operation and Manipulation)的模拟结果进行比较,然后将BSMPKU模式应用在复杂的实际建筑物群中,进行了3种不同交通线源排放的理想数值模拟研究.结果表明:1)对于单个建筑物,随建筑物宽度增加,建筑物迎风面回流区和建筑物背风面的尾流涡区范围增大;2)BSMPKU和OpenFOAM对单个建筑物周围的流场及浓度场有较好的模拟能力;3)与基于高斯扩散理论的AERMOD相比,BSMPKU和OpenFOAM能更好地模拟出建筑物周围的浓度场,但两个模式的模拟结果都与实测值存在一定误差;4)在实际小区中,受建筑物群影响,建筑物群内的流场分布比较复杂,大部分地区风速大幅下降,建筑物群内污染物浓度场的分布受排放源位置和走向的影响很大;5)BSMPKU能较好地模拟出实际城区的流场和浓度场分布,具有一定模拟和预报复杂城区污染物扩散过程的能力.     

不同初始条件的UGM(1,1)管道腐蚀预测建模研究

为研究非等间距灰色模型(UGM(1,1))的初始条件对管道腐蚀预测的影响,首先,探讨现有4种不同初始条件的UGM(1,1)管道腐蚀预测模型的建模步骤;其次,融合新陈代谢和新信息优先原理的建模思想,对现有的初始条件进行优化,建立初始条件滑动的非等间距管道腐蚀预测灰色模型(SUGM(1,1,ρ));最后,以某海洋立管为例,预测其腐蚀速率,对比分析SUGM(1,1,ρ)模型和现有4种不同初始条件的UGM(1,1)模型的预测效果,验证SUGM(1,1,ρ)模型的有效性。结果表明:用现有4种不同初始条件的UGM(1,1)管道腐蚀速率预测模型所得预测结果的平均相对误差分别为3. 16%、3. 35%、3. 49%和3. 36%,用SUGM(1,1,ρ)模型所得预测结果的平均相对误差为1. 77%。     

河谷盆地内大气污染物扩散卫生防护距离确定方法的研究

讨论河谷盆地特殊复杂地形下,大气污染物扩散卫生防护距离的确定方法。通过采用AERMOD模式计算无组织排放面源距盆地边缘不同距离条件下的卫生防护距离,发现距离盆地边缘2 km以外,盆地的复杂地形对面源污染扩散影响很小,可按照平坦地形对待;距离盆地边缘2 km以内,盆地的复杂地形对面源污染扩散影响显著,此时应采用进一步预测法计算确定卫生防护距离。     

《北京市道路交通规划环评(噪声部分)》课题

项目来源：清华大学(环境科学与工程系)北京市环境噪声与振动控制技术中心承担的课题《北京市道路交通规划环评(噪声部分)》已经签订合同,工作已经开展。该课题的总体要求是：在获得评价年限内北京市道路路网规划建设详细资料的前提下,对北京市五环路内次干线以上级别规划道路建设后的噪声影响进行预测,并将预测结果反映在以GIS系统为基础的工作平台上,工作成果应满足日常管理需求,实现自动化、电子化及可视化。针对不同等级道路交通噪声的预测结果提出相应     

建筑工程安全文明施工费预测精度研究

为准确测算建筑工程安全文明施工费,提出案例推理技术(CBR)-最大信息系数(MIC)-随机森林(RF)预测模型方法。通过实地调研61个典型工程样本数据,选择12个安全文明施工费的影响因素作为候选特征变量,采用CBR进行样本相似度检索以构建模型的训练样本集,运用MIC确定关键特征变量输入模型,组合建立3种RF模型(RF、MIC-RF和CBR-MIC-RF),并通过实证分析其预测精度。结果表明：通过样本相似度检索和识别关键特征变量,可显著提高RF模型的预测精度(平均绝对百分比误差(MAPE)为3.35%);模型预测精度随不同等级的相似度阈值呈“U”型变化,设置合适的相似度阈值对提升模型的预测效果至为关键;CBR-MIC-RF模型可获得比支持向量机模型更好的预测性能。     

基于AHP-TOPSIS的冲击型煤与瓦斯突出倾向性预测

为了更加合理地评价冲击型煤与瓦斯突出,采用指标临界值及分级数方式,从地应力、煤层瓦斯、煤岩物理力学性能3方面,研究冲击型煤与瓦斯突出指标等级判据;建立基于层次分析法(AHP)和逼近理想解排序法(TOPSIS)冲击型煤与瓦斯突出倾向性等级评判模型,并用实际工程案例验证模型的合理性。研究表明:基于AHP-TOPSIS的冲击型煤与瓦斯突出预测结果为中等危险性,与实际案例评价相符;地应力条件为冲击型突出发生的主要原因,瓦斯因素次之,煤岩物理力学性能影响最小;煤岩结构、瓦斯压力、瓦斯动力现象、煤岩破坏类型及煤体坚固性系数对冲击型煤与瓦斯突出影响较大。     

几种油气输送管材料的疲劳特性与管道寿命预测

针对油气输送管道的疲劳问题,选择管道工程中常用的螺旋缝埋弧焊管(SSAW)、高频电阻焊管(ERW)和直缝埋弧焊管(UOE)3种材料采用小试样对不同区域(管体、焊缝、热影响区)的疲劳裂纹扩展特性进行测试与对比研究.同时,采用自行研制的油气输送管全尺寸实物疲劳试验系统对含裂纹类缺陷的X60 SSAW焊管进行了水压实物疲劳试验,对含表面裂纹缺陷的输送管在承受内压疲劳载荷下表面裂纹的扩展规律进行了探索研究.建立了小试验疲劳试验与管道实物疲劳试验结果的相关性.该研究结果为管道的抗疲劳设计与评价、在役管道疲劳寿命的预测和检测周期的确定提供了依据.     

大气估算模式AERSCREEN与SCREEN3对比研析

SCREEN3作为大气导则推荐的估算模式在大气环境影响评价中得到了广泛应用。新一代的估算模式AERSCREEN在气象数据处理、地形数据处理以及建筑物下洗等方面做了较多改进。通过不同预测情境下的案例比较,研究了这些参数对预测结果的影响,结果显示:AERSCREEN较SCREEN3得到的结果更为科学;建筑物下洗对污染物浓度影响很大,在AERSCREEN中尤为明显;AERSCREEN计算得到的大气环境防护距离比SCREEN3偏保守。     

基于化学反应动力学机理的中等尺寸甲烷湍流扩散火焰的数值模拟

通过代码修改,在大涡模拟(LES)中嵌入气相化学反应速率、组分热力学性质和输运特性三大机理文件,严格意义上实现甲烷燃烧的四步简化机理与火灾动力学模拟软件(FDS)的成功对接。燃烧模型采用针对多组分燃料的涡耗散概念(EDC)模型,模拟0.3m直径的甲烷湍流扩散火焰,并分别与基于无限快反应速率的总包单步和两步化学反应预测结果对比。分析预测结果可知:四步机理能够很好的适应FDS框架,其模拟结果具有可靠性,时均温度、速度和主要反应物的预测结果高度一致;机理导入后可以预测CO2、H2O以及中间产物CO和H2的浓度,更合理地描述了火灾中气相产物的产生与输运过程。不同反应机制下主产物CO2和H2O浓度对比结果理想,在高温反应区内存在一定的差异,在高温反应区外呈现出高度的一致性。