应用多维多箱与高斯模型结合的复合模型预测大气环境质量

根据北京市市区自然环境、污染气象特征、大气环境过程及区域污染源分布等现有信息,建立了用于大气环境质量预测的多维多箱与高斯模型结合的复合模型,对北京市市区采暖季(2002年1月)和非采暖季(2002年8月)特征污染物SO2和PM10的质量浓度进行了预测.将预测结果与地面监测值比较分析后发现,多维多箱与高斯模型结合的复合模型预测大气环境质量产生的相对误差在25%以内.     

唐山市区大气环境容量研究

为确定唐山市区的大气环境容量,根据唐山市自然环境、污染气象特征、大气环境过程、区域污染源分布等现有信息,利用飞机场探空气象资料研究了唐山市大气混合层高度,并建立了用于大气环境质量预测的多维多箱与高斯复合模型,结合大气环境质量标准计算了不同达标率下唐山市的大气环境容量.研究结果表明,复合模型能够综合考虑各类影响因素,对污染物浓度具有较高的预测准确度,能有效地应用于大气环境容量计算中.     

湘江铜霞段镉环境容量模型研究

镉是一种毒性很强的累积性重金属污染物,在<污水综合排放标准>中是第一类污染物.为了控制湘江铜霞段的镉污染,根据该段水环境功能要求及水力学特征,在分析多年水文参数和相应环境监测资料的基础上,根据质量守恒定律,应用稳态二维模型建立了该江段镉环境容量模型.经用该段2002年的3月、6月、9月和12月份的有关监测数据检验,结果表明,模型预测值与实测值相对误差为1.38%～21.4%,具有较好的相关性.该模型可用于该江段镉环境容量及水体中镉浓度时空分布的预测预报,对强化该江段环境管理、实施区域含镉废水污染源总量控制具有指导意义.     

基于修正A值法的吉林市城区控制区大气环境容量研究

为了解吉林市城区的大气容量,以2018年吉林市气象数据和污染物质量浓度数据为基础,分别采用单箱模型法和保证达标率法对A值进行修正,同时对吉林市城区控制区内大气环境容量和低架源年允许排放总量进行估算.结果表明:单箱模型法修正A值为6.600,概率公式达标率保证法得到 SO2、NO2、PM10和 PM2.5的A值分别为5.600、5.600、5.665、5.777;单箱模型法修正A值日分布呈单峰分布,月变化无明显规律;两种方法修正A值得到的大气环境容量Qa和低架源年允许排放总量限值Qb有一定差异.研究可为控制吉林市大气污染物排放总量和产业结构优化与调整提供依据.     

基于正交试验法的高斯扩散模型预测精度研究

为研究高斯扩散模型预测精度的影响因素,运用正交试验设计法,设计三因素五水平的正交试验,采用MATLAB软件和FDS软件分别得到高斯扩散模型理论预测值与模拟值,并引入归一化均方差NMSE将二者进行对比,采用极差分析以及方差分析法分析不同因素对高斯扩散模型预测精度的影响程度。研究结果表明：大气稳定度对高斯模型气体扩散浓度预测结果具有显著性影响,其次是气体种类,然后是气体初始密度。研究结果可为模型相关参数修正与改进提供借鉴。     

高斯混合模型在VOCs泄漏自动识别中的研究

LDAR(leak detection and repair)技术是石化企业减排降本的重要手段,通过定期检测泄漏点,及时发现、修复、替换泄漏组件,从而减少VOCs(volatile organic compounds)的泄漏排放。然而在使用红外摄像仪进行泄漏识别时,单凭人眼的观察难以快速、准确确定泄漏点位置。为此,实时、高效的高斯混合模型被首次用来辨识化工泄漏。首先通过高斯混合模型,建立红外视频背景模型,并由背景模型提取出前景泄漏特征;然后运用μ-σ准则获得二值化图片,随后运用形态学开运算处理,进一步确定泄漏发生的位置信息;最后,采用K-means++算法对泄漏信息进行聚类框选,并把框选结果在原视频中展现,帮助现场检测人员快速确定泄漏发生的位置。实践证明,该方法对红外视频中泄漏发生的位置具有较高的辨识准确率。     

大气环境质量灰色聚类关联分析法的应用研究

在讨论大气环境质量灰色聚类关联评价法的基础上,通过应用实例和与灰色聚类法及灰色关联法的比较分析,验证了这种评价法的合理性和可靠性。     

基于高斯贝叶斯网络模型的跑道侵入影响因素研究

运用高斯贝叶斯网络模型并咨询跑道安全专家的意见对跑道侵入因素进行分类,建立贝叶斯网络模型;经MATLAB软件计算绘制了影响因素的均值和均方差曲线图。通过该曲线图得出跑道侵入因素的权重,弥补个人对跑道侵入因素判断和分析的缺陷。挖掘表层因素不断确定时隐含在内部的因素对跑道侵入事件的影响程度。当隐含因素的均方差减少到极小值时,表明该隐含因素得到确定,可在调查跑道侵入事件的原因时避免重复或疏漏。     

多泥沙河流水质模型研究

针对黄河泥沙含量大、泥沙对河流CODMn浓度影响大的突出特点,运用模拟实验方法,探讨了泥沙对CODMn浓度的影响,揭示了浑水、清水中CODMn浓度与含沙量间的关系.研究表明,黄河浑水中CODMn浓度随含沙量增大呈显著上升趋势,而去除泥沙后清水CODMn浓度测定值随其原含沙量增大呈微上升趋势.依据质量平衡原理,建立了充分考虑泥沙影响的CODMn衰减经验模型.清水中CODMn浓度的变化采用完全混合反应器概念来模拟,浑水中CODMn浓度通过清水中CODMn浓度与泥沙中CODMn浓度之和来量化.模型基本方程的求解采用稳态解析解.模型中的参数通过利用实际监测数据及室内实验结果与优化结合的方法确定.同时,利用实际监测数据对参数和模型进行检验.结果表明,模型结构合理,参数取值可靠,模型精度较好.模型既能揭示汇流区间人为污染对河段水质的影响,又可以反映作为面污染源的黄河泥沙对污染的影响,可作为水质预测的实用工具及规划管理的依据.     

随机游动模型在大气污染扩散分析中的应用探讨

应用随机游动扩散模拟方法,并结合天津市的实际气象数据,对某区域的大气污染扩散情况进行了模拟计算.由模拟过程和结果可以看出,相比于高斯模型等其他常用方法而言,随机游动扩散模拟适用的范围较广,可用于瞬时以及非均匀的浓度扩散分布状况,也能够不受污染物质的特性所限制(气态物和重粒子都可进行模拟).模拟结果对有关部门的污染防护与事故处理有一定的参考意义.     

大气扩散模型统计性确认评估

使用计算模型预测物理过程之前,必须对该计算模型进行论证,确认评估通过后才能用于物理状态和过程的计算和预测。讨论了基于数据统计属性的确认评估对面向大气扩散物理现象的计算模型之适用性;探究了模型评估工作的基本内容、关键概念和通用原则;给出了确认评估参数的定义、选择原则及示例;分析了评估度量指标的内涵和适用条件;探讨了可接受模型需要满足的指标准则及统计性确认评估指标的选用;最后,指出了基于统计度量的确认评估方法的改进方向。扩散模型评估理论的探讨有助于提高基于模型仿真的大气扩散研究的准确性,也有利于高精度模型和基准试验的设计、开发与遴选。     

平地型铀尾矿库氡大气扩散数值模拟及环境效应分析

以平地型铀尾矿库为研究对象,采用数值模拟方法,分析了铀尾矿库下风向的氡扩散和浓度分布,并预测了该地区常年主导风向下氡对公众所致的年有效剂量。结果表明,风速从0.5 m/s变化到2.0m/s时,氡在尾矿库下风向的积聚范围由5 000 m缩减为2 500 m,尾矿库下风向2 500 m距离以内的氡浓度降低较快,随着距离的增大,近地面区域氡浓度不断降低,5 000 m外氡浓度变化渐趋平缓。U10=0.5m/s时尾矿库下风向地区的氡浓度比其他风速下最高高出近43%。对照公众个人的年有效剂量标准,考虑风频风速影响,对氡的环境效应分析表明,低风速下现行标准中铀尾矿库防护距离的规定值偏小,应进行适当调整。     

九寨沟县地表水环境容量研究

水体中污染物的排放必须与水体的水环境容量相适应.在综合考虑城市经济发展与水资源利用状况前提下,首先,通过监测资料对九寨沟县辖区内主要污水受纳水体--白水江的地表水环境质量现状进行了评价,同时,结合对白水江流域污染源的现场调查,明确了河道水体的主要污染因子为CODCr和NH3-N,并预测了其在远、近规划期内的排放量;其次,在对河段进行功能分区基础上,采用一维稳态模型下的段首控制法计算了水环境容量.结果表明,2005年白水江CODCr与NH3-N的理论水环境容量分别为39.44 T/d和2.32 T/d,2005年其实际水环境容量分别为26.42 T/d和1.55 T/d.白水江水环境容量在近、远期内均能满足城市发展要求,但鉴于九寨沟县的旅游定位功能,应采取更为严格的控制标准;最后,结合九寨沟城镇生活污染源、农村面源与工业污染源的相应特点,提出了全面提升九寨沟县水环境质量的规划方案,为白水江实施污染总量控制与水环境管理提供了科学依据.     

浙江省大气环境效率评价及区域差异

合理评估区域大气环境效率是落实污染物减排政策和提升环境管理水平的关键环节,基于Malmquist指数的非径向DEA模型,从静态和动态2个维度测算了2006-2015年浙江省11个城市的大气环境效率及区域差异。结果表明,在2006-2015年间,浙江省大气环境静态效率的平均值为0.592 4,污染减排治理的潜力依然巨大。浙江省大气环境动态效率实现了年均6.47%、累计75.81%的增长,且增速存在显著城市差异,杭州最快,宁波、嘉兴次之;大气环境效率的提升主要由技术进步和规模效率扩大的“双轮驱动”影响。11个城市在4种高低环境效率矩阵中的分布数量相对均匀,没有出现H/H、L/L两极分化的“马太效应”。未来,需充分考虑到不同城市的实际状况,制定差异化的大气污染防治措施,有效提升大气环境效率。     

大气扩散计算流体力学模型综合评估方法研究

模型评估方法研究是模型研发工作的重要组成部分。基于科学性验证与统计性确认提出了大气扩散CFD模型的综合确认评估方法,通过示例的方式展示了方法的使用效果。综合确认评估方法可以提高模型筛选的速度,降低统计性评估对确认性试验数据的需求量,从总体上提高模型确认的效率。评估理论的研究有助于提高基于模型的大气扩散研究的准确性,也有利于高精度模型和试验的设计、开发与遴选。     

化工园区安全容量计算模型研究

本文探讨了化工园区安全容量的含义。选择了适当的基础安全容量计算模型及事故统计指标,建立了安全容量影响因素体系,在此基础上,运用改进G1法和模糊综合评价法确定各因素的权重和隶属度,进而提出化工园区安全容量的计算模型。