倾斜烟羽模式最大地面浓度及其出现距离的计算方法

通过数学模型分析导出倾斜烟羽模式最大地面浓度出现距离的数学方程，采用对分区间法求出方程的根，并计算出相应的最大地面浓度，提出了倾斜烟羽模式最大地面浓度及其出现距离的一种计算方法。     

古交矿区大气污染的模式预测及其与实测值的比较

本文采用商斯烟羽模式或变天气条件烟团模式(点源),结合ATDL模式(面源),预测了古交煤矿区域各关心位置的大气污染物(SO_2、尘等)的年均浓度,典型日浓度、最大小时浓度,并利用相关系数r、符合指数d等统计学指标与实测值作了统计比较,结果表明,模式基本可行,但计算日均浓度的体源烟团模式,其性能明显优于计算年均浓度的高斯烟羽模式。     

污水厂二维沉淀池水流和悬浮物运动数值模拟

以典型城市污水处理厂平流矩形沉淀池速度和浓度分布计算为例,利用涡量-流函数法建立控制方程,并以有限差分法中的控制容积法对方程进行了离散,求出速度分布场后,利用二维浓度迁移方程对沉淀池浓度分布进行了计算.通过与实验数据的对比,验证了方法的有效性与可行性.另外还对沉淀池数值模拟的应用进行了初步探索.     

山体尾流对烟羽扩散影响的风洞实验

本文以中性模拟的相似参数为判据,用四种不同的方法探测组合山体的流场.根据探测结果,探讨了尾流的结构并进行了较细致的区划.指出复杂地形的摩擦速度(u~*)在近地层不为常数.文中还讨论了尾流中扩散参数的变化及烟羽轴线下倾角分布,指出用修正的高斯烟羽模式描述尾流浓度场的可行性.风洞的实验结果与现场实验结果基本一致.     

P值法在城市SO2浓度预测中的应用

1 问题的提出 SO_2在某区域(可以是城区或郊区,也可以是城区的某个区域)中某点的地面浓度,是由一定数目的高架点源及面源造成的浓度贡献之和。而用于单点源的高斯(Gaussian)烟羽模型从时空分布上都不适应区域性(如城市规模)宏观预测的需要,而且计算量大,要求参数多,这些参数大多需要大量实验获     

液氯储罐泄漏事故后果的分析与探讨

针对一起液氯储罐泄漏事故后果进行了分析,通过计算泄漏部位的尺寸并确定泄漏速率,计算出泄漏量。对液氯扩散过程分为靠自身能量扩散和高斯扩散两个阶段进行分析。利用能量理论和高斯烟羽理论计算了每个阶段的扩散浓度、范围和时间。利用计算结果对事故的后果进行了分析。最后论述了液氯泄漏后应采取的紧急措施。     

环境气象学、环境空气动力学

X 16 9902758现场实测与风洞模拟计算在障碍物排列方式上对烟羽扩散结果的比较一Aeomparisonofresultssealed field and wind tunnelm阅elling of dispersionin arra邓of obstaeles〔刊,英〕/R.W.Macdonald…// Atmos.Environ.一1998,32(22)一3845~3862环信6161 介绍了两种尺度即:1:100边界层的风洞中和1:10的现场测点利用和建筑物相似的障碍物的排列,通过物理模式研究了城市建筑物周围的烟羽扩散问题。障碍物宽度对高度的比(W/H)是用来检验固定障碍物的填充密度的。在障碍物排列的短距离上面来自烟羽的源浓度分布曲线是相当不同的,而在…     

多源烟羽抬升——一个新的模式

一、绪言: 对于单源的烟羽抬升问题已有多年研究,达到的认识水平是高的。 Briggs于1974年和1975年,发展了确定几个相邻的等高和等流量烟囱烟羽抬升的两个经验模式。他认为,近来的趋势就是将尽可能多的排放流并入一个烟道以确保最大可能的烟羽抬升。在我国,许多电厂都有不止一个不同高度与不同排放量的烟囱。为了估算在这种情况下     

颗粒移动床集尘过程的数学模型

本文根据颗粒移动床集尘器的工作原理，根据流体力学理论及实验规律来描述移动床的集尘过程，建立了数学模型，给出出了床中的等流函数分布、等气体浮尘浓度分布和等颗粒粘尘浓度分布。针对模型编写了ＦＯＲＴＲＡＮ语言计算程序。计算结果可供错流移动床的设计参考。     

海洋柱体结构壁面污染物对流扩散的数值模拟

对于柱体绕流问题,国内外学者已经进行了大量研究,但对柱体表面涂料对海洋环境产生的污染问题却少有研究。本文对二维圆柱绕流作用下壁面污染物扩散引起的浓度场进行了数值模拟,在雷诺数为75～175圆柱绕流产生的振荡涡流场中,将圆柱表面污染物质作为壁面污染源,进行了多种振荡涡流场条件下浓度场的计算,分析了浓度场与涡流场之间的关联及其分布规律。数值模拟结果表明,在振荡涡流场的作用下,污染物的浓度分布与涡的分布同步,漩涡中心的浓度值相对较高,漩涡边缘的浓度值相对较低。随着雷诺数的增加,涡心附近的浓度值呈下降趋势。     

怠速条件下汽车排气污染物在排气尾流中扩散特性的实验研究

通过实验的方法对怠速条件下汽车排气污染物在排气尾流中的扩散特性进行了研究.测定了怠速条件下汽车排气尾流中的污染物体积分数及其分布,并比较分析了3种不同类型汽车的污染物排放体积分数及其变化.实验结果表明,怠速时汽车排气尾流中的污染物体积分数按照近似指数函数的趋势迅速降低到接近大气背景值;不同类型汽车排气尾流中的污染物体积分数的差别非常明显;排气方向对汽车排放污染物的扩散及其分布具有重要的影响.研究工作可以为怠速工况下汽车排气污染物对周围环境的影响评价提供更多的有用信息.     

数值模拟减压集流式可渗透反应墙技术修复地下水

使用可渗透反应墙（PRB）技术修复受污染地下水,当地下水污染羽宽度和深度过大时,PRB的开挖、填料与安装成本较高.为打破PRB技术这一局限性,开发了减压集流式可渗透反应墙技术,通过集流井、输水管道和布水廊道的共同作用缩小污染羽范围并将受污染地下水输送至PRB,通过非完整井减压吸水方式捕获较深的受污染地下水.首先采用地下水井流公式计算减压集流井的关键初始参数,随后进行数值模拟优化参数并确定其它重要参数.在MODFLOW中通过改变减压集流井的井径、井数量、井间距及井与PRB的距离等参数,探究不同参数变化对减压集流效果的影响规律.模拟结果表明在合理的减压集流参数设置下,该设施可有效调控PRB上游的地下水流场,缩小污染羽的范围,在设定条件下受污染地下水断面减小了约50%.该技术显著降低了PRB的规模,拓宽了PRB的应用范围,使其可以处理污染羽范围较大、污染深度大的地下水.     

WRF-Fluent耦合模式的构建及其对城市大气扩散的精细化模拟

为了准确刻画城市环境中的复杂建筑结构对大气运动和污染物输送及扩散过程的影响,结合中尺度模式WRF和微尺度模式Fluent构建了单向耦合的WRF-Fluent模式,并将其应用于榆中县城区高架源排放情景下大气扩散的模拟研究.基于城市气象/示踪外场试验期间获取的气象数据对WRF模式的模拟性能进行验证,发现WRF能够为Fluent提供比较准确的随时间变化的气象驱动场.在此基础上,将榆中县城区三维几何模型嵌入到WRF-Fluent中,对城区内的流场及污染烟羽的时空演变过程进行精细化模拟,并将模拟结果与实测示踪物浓度数据进行比对.结果显示,WRF-Fluent模式可以很好地描述城区内的复杂三维风场结构以及污染烟羽随时间的动态变化特征,而且模拟的地面和城市冠层顶浓度最大值基本位于观测值的0.3~3倍之内,这表明构建的WRF-Fluent模式具有较好的模拟性能,可作为一种有效的工具应用于实际城市规划和空气质量改善以及环境风险评估等方面的研究.     

建筑扰动条件下大气流动与扩散的CFD模拟

用FLUENT模式对中性大气、单个建筑的气流扰动情况进行模拟,并以风洞试验数据检验模拟效果;将模拟方法应用于类似城市建筑阵列条件的大气污染扩散问题,并且与现场示踪试验比较. 结果表明:FLUENT对建筑扰动条件的平均风场模拟效果良好,FAC2(模拟值与试验值之比在0.5~2之间的比例)在水平与垂直风速下分别达到77.9%与61.0%;对湍流特征量的模拟偏差稍大,K(湍流动能)虽总体偏小,但FAC2仍达到了54.6%. 选择湍流闭合的标准K-ε(ε为湍流动能耗散率)方案、重整化群K-ε方案和雷诺应力模型方案对结果的影响均不大. 采用FLUENT模拟了类似城市街区建筑阵列条件的大气扩散个例, 模拟结果反映了建筑扰动导致的扩散烟流轴线相对于平均风向的非常规偏移,并且扩散浓度与示踪试验结果相符较好,下风向32与63m处的侧向模拟浓度峰值的相对误差分别为72.5%与36.9%. 相比于高斯模式ISC3,FLUENT对复杂建筑阵列条件的扩散模拟结果更符合实际,如污染物向上风向扩散以及在建筑物周围堆积与绕流的现象. FLUENT扩散模拟还显示:近源处相邻建筑街道峡谷中的最大浓度沿下风向“阶跃”式减小,排放源所在街道峡谷中的最大浓度可比相邻街谷中的高几倍甚至1个数量级以上.      

街道峡谷内不同车道污染物扩散的数值模拟

为掌握不同位置车道污染物的扩散规律,提出降低街道峡谷内居民与行人交通源暴露水平的可能途径,采用二维k-ε两方程模型和组分输运方程对典型结构双车道街谷内的流场与不同车道污染物的扩散进行模拟,模拟结果与风洞试验结果相符合. 研究发现:迎风车道的污染物更易于向街道峡谷外部扩散;不同位置车道的污染物均在背风侧堆积,可使两侧人行道暴露水平相差5倍. 街道峡谷底部污染物分布对车道位置较敏感,车道位置向街道峡谷中部靠拢,将使得背风建筑物底部及人行道的污染物浓度明显降低;迎风侧污染物浓度对车道位置不敏感,但当车道位置处于迎风侧次级旋涡内时,将导致迎风建筑物底部及人行道的污染物浓度近乎成倍增长. 将车道位于街道峡谷中部,优先采用道路两侧绿化,是增加行人舒适度和减少行人交通源暴露水平,并改善大楼低层住宅及底部出入口、临街商铺等人群活动区空气质量的可行途径之一.      

苯乙烯生物滴滤塔生物膜填料的细菌数量分布

采用培养驯化污泥菌种、陶粒、循环液装置等构建三个生物滴滤塔。测定不同苯乙烯负荷生物滴滤塔装置不同高度生物膜填料的细菌数量分布,认识苯乙烯浓度对填料细菌数量分布的影响。结果表明,生物膜填料柱细菌数量分布依赖于入口气体苯乙烯浓度和停留时间,在低入口气体苯乙烯浓度(Cin<500mg/m3)时细菌数在柱子底部达到最大值而沿柱子自下而上逐渐降低,受气体停留时间的影响不大;当入口气体苯乙烯浓度Cin=800mg/m3时细菌数在整个柱子上的分布变得相对均匀;而当入口气体苯乙烯浓度超过阈限值Cin=1200mg/m3时细菌分布行为出现了和Cin<500mg/m3时相反的情况,细菌数在柱子顶部达到最大值而沿柱子自上而下逐渐降低。     

梯形渠道岸边排污浓度分布的理论分析

从无限区域圆形瞬时源扩散的浓度分布公式人手,推导出梯形区域内瞬时线源扩散的近似浓度计算公式,进而得到了梯形渠道岸边排污的浓度分布公式计算公式表明,边坡倾角对污染物的浓度分布影响较大,浓度值随边坡倾角的增加而减小,近似遵循双曲线的递减规律.浓度分布解析解得到了扩散方程数值解的良好验证,两者在污染源附近有所差异,但随着距污染源距离的增加,计算结果愈加吻合,该解析公式可为天然河流岸边污染混合区的污染物浓度估算提供有力的工具.     

屋顶形状对街道峡谷内污染物扩散的影响

采用Spalart-Allmaras湍流模型,通过求解二维连续性方程,Navier-Stokes方程及污染物输运方程,模拟了具有不同屋顶形状的街道峡谷的流场及交通污染物浓度场.计算结果与风洞试验结果总体趋势一致.由于屋顶形状的不同,峡谷内的流场会形成顺时针或逆时针方向的旋涡,从而影响建筑物迎风面与背风面污染物浓度分布.在各种屋顶形状的街道峡谷中,壁面污染物浓度的相对大小与其附近的速度分布有直接关系.通过对街道峡谷建筑屋顶高度处垂直方向污染物通量的计算和比较,说明了不同屋顶形状的街道峡谷平均流扩散和湍流扩散的强弱,污染物湍流扩散通量值有可能为正或为负;同时,峡谷内剩余污染物浓度的大小表明了屋顶形状对污染物扩散出街道峡谷难易的影响.      

晋江流域污染负荷空间分布及关键源区识别

提出了利用水文和水质同步监测资料计算流域污染负荷空间分布的一般程序,并探讨了采用污染负荷贡献与集水区面积占比关系识别流域污染关键源区的方法,并在晋江流域进行了实例应用.结果表明:晋江下游取水口金鸡断面污染负荷主要来自东溪和西溪,枯水期CODMn、NH3-N和TP负荷分别是226.8、27.1和17.1g/s,占丰、平水期的18%~67%.丰、枯水期东溪和西溪对金鸡断面污染负荷贡献基本相当,而平水期西溪贡献显著大于东溪.晋江流域污染关键源区分别为蓬壶-长厅桥区间、长厅桥-港龙区间、横口-园美区间等5个断面区间,该关键源区识别方法不仅较好反映了污染物浓度和污染负荷在流域内的空间分布,同时还指出了主要污染物及敏感时期,可为后期的污染治理提供依据.本研究提出的污染负荷贡献计算程序以及关键源区识别方法具有较好的普适性,可为其他流域提供借鉴.     

建筑间距对大气流动及输移特性影响的模拟研究

采用修正的k-ε湍流模型对不同建筑间距情况下的大气流场、污染物浓度场进行模拟研究。模拟研究结果表明,气流遇到建筑物发生绕流,风速为3m/s的气流在建筑物附近的最大抬升速度达到1.98m/s,气流绕过建筑物后湍动能增强,建筑物后污染物的扩散区域变大;建筑物的布局对气流流动和污染物浓度分布有着很大影响,在不同建筑间距情况下,建筑物尾流区的流场形态有着明显的不同,尾流区内污染物的分布也存在差别。研究结果对认识多个建筑物附近的气流和污染物分布有重要意义。