CALINE4模式在广州市街东高速公路机动车尾气污染预测评价中的应用

高速公路机动车尾气污染预测尚缺乏科学合理的预测模式.根据华南地区气候特征,本研究选用CA-LINE4模型,对广州市街东高速公路一期工程(即街口至良口段)营运期间机动车尾气排放的污染物浓度进行了预测计算.预测结果符合高速公路机动车尾气污染物传输扩散的总体趋势,表明CALINE4模式应用于高速公路环评是可行的.     

复杂地形上气象条件对城市空气污染影响的数值模拟

本文通过实测资料分析和复杂地形上三维平流扩散方程模式的模拟，讨论了影响河谷城市兰州大气污染物浓度变化的气象因子。实测资料表明，冬季ＳＯ２浓度的变化与温度层结和风速差别相联系。本文建立的三维扩散模式，模拟值与实测值符合较好，并能显示出不同气象条件对污染物浓度的影响。参数敏感性试验表明：（１）Ｋｚ、风向、风速对地面浓度及其分布有很大影响。（２）Ｋｈ对地面浓度的分布也有一定的影响。（３）厚的贴地逆温和底     

实际大气条件下汽车尾气扩散的模拟与观测

根据大气风向频率特征,提出风向频率加权（WDFW）方法,结合求解三维N—S方程、传热传质的对流扩散方程和κ-ε湍流模型来预测实际大气条件下局地大气流动和污染物扩散规律,并与现场采样分析结果进行对比．结果表明：数值模拟结果和观测数据吻合较好;污染物浓度在尾气管后部的1～4m范围内迅速衰减,且其扩散特征主要受尾气排放速率和排气浓度的控制,在更远的区域则主要受环境气象条件的影响;但在排气管轴向近于人的呼吸带高度,即使距离尾气管较远,污染物浓度也是较高的．     

上海市高架道路污染物浓度分布模式研究

通过对上海市高架道路的车密度和污染物浓度进行实测统计,分析了两者之间的关系．根据分析结果,以车密度为主要变量,建立了高架道路污染物浓度分布模式．其模拟计算结果与实测数据相关性良好,证明该模式可根据车密度的变化预测高架道路的空气污染状况．     

无网格法的一维水质回溯、预测模拟研究

基于无网格径向基函数配点法,建立恒定水流中的一维污染物浓度回溯和预测数学模型,结合任意时刻的实测污染物浓度空间分布,回溯并预测后期一段时间内的污染浓度分布。模型根据代价函数,并利用交叉验证法构建了不同形式的基函数组合形式,采用枚举法分析形状因子及比例因子等参数的最优取值范围,并与纯扩散及对流-扩散的解析理论值进行了比较。研究结果表明,采用合理的参数值、适当的时空域配点以及观测点数量,该无网格法模型能够准确地回溯并且预测今后的污染物浓度分布特征,为今后水环境工程快速识别污染源、污染物扩散预警提供了一定的参考。     

基于无网格法的一维水质回溯、预测模拟研究

基于无网格径向基函数配点法,建立恒定水流中的一维污染物浓度回溯和预测数学模型,结合任意时刻的实测污染物浓度空间分布,回溯并预测后期一段时间内的污染浓度分布。模型根据代价函数,并利用交叉验证法构建了不同形式的基函数组合形式,采用枚举法分析形状因子及比例因子等参数的最优取值范围,并与纯扩散及对流-扩散的解析理论值进行了比较。研究结果表明,采用合理的参数值、适当的时空域配点以及观测点数量,该无网格法模型能够准确地回溯并且预测今后的污染物浓度分布特征,为今后水环境工程快速识别污染源、污染物扩散预警提供了一定的参考。     

昆明城区机动车尾气扩散的风洞实验和数值模拟

为了研究机动车尾气在城市道路沿线的扩散规律,采用风洞实验研究了昆明主城区3条典型路段(路风夹角分别为0°、45°和90°)沿线机动车尾气的浓度分布水平,并利用标准k-ε湍流模型及组分输运方程模拟了路风夹角45°条件下的机动车尾气扩散分布规律,将其模拟结果与风洞实验结果进行了对比.结果表明:13条典型研究路段沿线下风向距路肩300 m范围内,均受到机动车尾气污染物的影响;2随着采样点距离的增大,研究路段沿线下风向近地面污染物浓度总体上呈递减趋势且递减速率较大;3随着研究区域垂直高度的增加,风速不断增大且梯度变化显著,而污染物浓度逐渐减小且扩散程度愈明显;4路风夹角45°条件下,数值模拟结果与风洞实验结果变化趋势一致,对比吻合较好.     

渡口空气质量模式研究

文章介绍了渡口空气质量模式研究结果。针对渡口山区地形,建立包括有风扩散、微风扩散和山谷风转换期漫烟扩散的一整套大气扩散计算公式。确立了具有当地特征的模式参数和模式输入参数。有风模式取高斯模式带地形校正因子(T)的途径。微风模式取带地形校正因子(T′)和逆温层影响修正的烟团积分模式。针对渡口山区空气污染物浓度日变化单峰型特点,建立山谷风转换期漫烟扩散模式,考虑平均风速随时间的变化,混合层高度随时间变化的影响。模式计算取得良好效果,浓度计算值与实测位的比值,一般不超过1.5—2.0倍范围;而且不论是浓度的季、月平均值还是日平均值,计算值与实测值的分布形式和中心位置都基本一致。     

基于SPH-SWE方法对河流保守型污染物扩散的模拟

为了追踪河流中污染物的迁移轨迹与浓度分布规律,采用光滑粒子流体动力学(SPH)和浅水波方程(SWE)对保守型河流污染物的扩散过程进行模拟,通过对输运方程的离散求解,模拟了一维、二维均匀流和经典溃坝案例并对实际地形进行预测。结果表明:一维、二维均匀流以及溃坝模拟结果和解析解一致,且能避免浓度负值的出现,验证表明SPH-SWE模型具有很好的稳定性。本研究预测了南门峡水库溃坝后污染物浓度分布在河道中间位置,其峰值达到0.075 6 kg/m~3,说明计算结果合理,证明了此模型具有较强的预测能力,可预测实际河流中保守型污染物扩散分布情况。     

公路两侧土壤铅污染预测研究

研究分析汽车排放尾气对公路两侧土壤污染的特征，提出了土壤铅污染预测程序和方法，客观地反映出公路两侧土壤中铅的指数分布规律。根据污染物质的输入和输出动态平衡关系建立了土壤重金属污染预测模式。该模式已用于西安至宝鸡一级公路土壤铅环境影响评价工作，并可用于其他重金属（铬、镉、砷、汞），非金属（硒、硼）农药、化肥等污染预测。     

沈阳市尾气排放“红线”及最优机动车保有量研究

基于改进的箱式大气质量模型构建了尾气排放"红线"水平模型,测算了2012~2020年沈阳市尾气排放的"红线"水平;进一步构建最优机动车保有量模型,计算得到2012年欧Ⅲ、欧Ⅳ排放标准下的沈阳市最优机动车保有量分别为60万辆、99万辆,远低于现实水平122.2万辆;运用GM(1,1)灰色预测模型得到2013~2020年沈阳市机动车保有量预测水平,发现欧Ⅲ、欧Ⅳ排放标准下,2013~2020年沈阳市机动车保有量适度水平均低于灰色预测保有量水平;欧V排放标准下,2016年以后灰色预测保有量水平将大于适度水平。立足于机动车保有量增长与尾气污染防治,沈阳市应着重于优化城市交通结构,降低柴油大货车和柴油大客车的数量,适当减少私人小汽车数量,大力发展城市公共交通,同时合理规划与建设交通基础设施,提高路网密度,优化路网结构。     

基于随机森林的公路隧道CO气体浓度预测模型

汽车尾气的主要成分是CO气体,是公路隧道通风设计的一项重要参数。准确、快速地预测隧道内CO气体浓度,能够为隧道通风控制提供有力参考,有助于CO气体浓度的及时控制,对保障隧道内人员的健康、安全和隧道绿色节能十分必要。采用公路隧道实地监测CO气体浓度数据,建立了以监测点位置、交通量、车速、风速为输入特征的公路隧道CO气体浓度预测随机森林模型。通过整理3 300 m长隧道CO气体浓度数据,对比了CO气体浓度实测数据与模型预测值,验证了模型的预测精度。结果表明,基于随机森林建立的CO气体浓度预测模型具有良好的预测精度,能够准确地预测隧道内CO气体浓度,测试集的均方根误差(root mean square error, RMSE )和决定系数(R2)分别为0.4974和0.9437;该预测模型性能显著优于线性回归模型和支持向量机模型;预测模型能够推广应用于其他隧道的CO气体浓度预测,对应的RMSE和R2分别为0.9095和0.7295,可以在已知测点位置、交通量、车速、风速的情况下预判隧道内CO气体浓度,为隧道通风控制或安全预警提供数据参考;特征重要性分析结果显示,测点位置对隧道内CO浓度的影响最大,在隧道出口处CO气体浓度值最高;随着风速的增大,隧道内CO气体浓度逐渐减小。     

山地城市长上坡路段PM2.5浓度分布特性实测研究

与平原地区城市相比,由于山地城市地形地貌的因素,城市道路具有坡度大、弯道多、路窄、起伏大等特点。车辆在道路上行驶相较于平原存在巨大差异,使得这种道路更容易产生交通污染,为明确山地城市道路长上坡路段汽车尾气与细飘尘排放浓度及其影响因素,特选取重庆主城多条具有代表性的道路采集汽车尾气与细飘尘浓度值,采用交通系统仿真分析方法分析车流量、区域差异、横向距离等对汽车尾气与细飘尘浓度的影响。结果表明：夜间汽车尾气与细飘尘（PM2.5）浓度较日间差异性显著;整体上看,随着横向距离的增加,汽车尾气与细飘尘浓度不断衰减,根据实验结果,日间PM2.5浓度先衰减,当处于横向距离6-10m之间PM2.5浓度出现向上波动,最后下降至稳定值,而夜间PM2.5浓度呈波动式衰减,最后趋于稳定;车流量的大小不是决定山地城市日间上坡路段道路旁PM2.5数值大小的最直接原因;同一个城市的不同区域,道路两旁空气中的PM2.5浓度的含量存在巨大的差异。     

泰州市道路机动车尾气污染环境调查与分析

为模拟光催化路面现场工况,对泰州市道路典型路段机动车尾气污染环境进行调查。讨论了日照时数、月均气温、极端高温、极端低温、空气相对湿度等气象参数的变化范围,分析了光催化路面后续研究的试验条件,检测了工作日和周末两个时段下交叉口与路段中的机动车尾气污染情况,研究了尾气中污染气体NO、HC、CO浓度随时刻的变化规律。结果表明:交叉口处机动车尾气污染程度比路段中严重得多,在交叉口交通高峰时刻尾气中各污染气体的浓度也达到峰值。建议后续研究采用交叉口峰值浓度尾气的混合模拟气体,而非单一污染气体,以便能更准确地反映实际道路机动车尾气污染状况。在交叉口范围内铺筑光催化路面,可以在控制成本的基础上最大限度地发挥其防治空气污染的作用。     

实时信息下除雪车辆优化调度分析

降雪严重影响城市道路交通系统的正常运行,除冰雪已经成为城市冬季道路养护工作的一项重要任务.城市道路网络复杂,合理的除雪车辆调度方案仅仅依靠人工经验无法实现.考虑冬季道路养护中的服务水平、车队规模等约束条件,建立了实习信息下除雪车辆优化调度的整数规划模型.该问题属于一个NP-完全问题,因此设计了构造启发式算法对模型近似求解.算例结果表明,该算法能够求解一定车队规模的除雪车辆调度问题,能够提高冬季道路养护的水平,为实际应用奠定了基础.     

实时信息下除雪车辆优化调度分析

降雪严重影响城市道路交通系统的正常运行,除冰雪已经成为城市冬季道路养护工作的一项重要任务。城市道路网络复杂,合理的除雪车辆调度方案仅仅依靠人工经验无法实现。本文考虑冬季道路养护中的服务水平、车队规模等约束条件,建立了实习信息下除雪车辆优化调度的整数规划模型。该问题属于一个NP-完全问题,因此设计了构造启发式算法对模型近似求解。算例结果表明,该算法能够求解一定车队规模的除雪车辆调度问题,能够提高冬季道路养护的水平,为实际应用奠定了基础。     

上海市高架道路车辆密度与污染物浓度的实测研究

通过对上海市高架道路上车辆的车速、流量进行实测统计，计算出最大的车流量和最佳车速．并对高架道路上的空气污染物进行分析，研究了车辆密度与流量、车速和污染物之间的关系．结果表明，通过降低车密度，不但提高了通行效率，缓解了交通堵塞，而且还减少了高架道路上的空气污染．     

纵向排烟对环路隧道火灾排烟效果实验

为了给城市地下交通隧道中存在环路系统提供防排烟系统设计参考依据,以某城一地下交通隧道为例,进行1:3缩尺模型实验,探讨环路隧道中烟气蔓延和温度变化情况。实验得出,在纵向排烟下外环路具有良好的排烟效果,但内环路烟气发生回流,形成烟气环流,因此在环路隧道纵向通风的基础上建议使用外环路排烟方式进行排烟。     

一种新型自力垂直发射技术

目的　为解决战术导弹自力垂直发射中的燃气排导、防护及防意外点火等问题,提出了一种自力垂直发射系统的新方案; 方法　该方案通过加装冷却系统,对导弹发动机喷出的高温和高速燃气流进行冷却; 结果　给出了该方案完整的内弹道计算模型及计算方法,并对其进行实例计算,得到比较满意的结果; 结论　该方案的结构简单、紧凑,冷却系统对燃气流的冷却效果明显,且其对车载、舰载导弹均适用;     

基于烟羽模型的城市干道交通影响区范围计算

为界定对城市干道交通运行产生影响的道路空间分布,定义城市干道交通影响区,分析烟羽模型的宏观交通参数扩散适用性,进而通过研究区域内路段单元设置,将烟羽模型用于研究路段单元宏观交通参数的路网扩散性,在此基础上,提出路段单元空间平均车速与交通强度的影响距离模型,从而得出基于烟羽模型的干道交通影响区范围,最后以某市主干道杨桥路为例进行试算.试算结果表明,周边26个路段单元的交通影响距离均延伸至杨桥路,其中14个路段单元构成杨桥路交通影响区范围边界.可见该计算方法可求出影响干道交通的路网范围,有利于干道交通生成规律与管理技术研究.