城市小区空气流动与交通污染的大涡数值模拟

城市小区内的大气环境属于微环境流动。复杂的建筑物下垫面决定了城市小区大气环境的精细数值模拟的实现难度。文中采用大涡模拟方法,针对微环境流动的特点研究边界条件的处理方法和亚格子模式的合理选用,实现了小区徽环境风场和污染物浓度场的并行计算。将澳门荷兰园小区进行几何建模,针对该小区的地形特征,采用浸没边界法和分布的阻力元法相结合,实现了复杂建筑物下垫面的有效处理,计算了荷兰园小区从早7：00至晚17：00的风场和交通污染物浓度的分布,取得了与风洞实验和监测数据一致的结果。通过比较不同位置处的污染物浓度,分析了建筑物几何结构对污染物扩散的影响;通过考察不同街道内污染物浓度的分布情况,得到了城市小区内污染物扩散的细节特征。     

城市小区环境流场及污染物扩散的风洞实验研究

介绍了一次有关城市小区环境流场和污染物扩散规律的风洞实验研究．实验以位于北京市东南部的方庄小区为研究对象，以1：250的缩尺比在南京大学MU环境风洞中建立模型并进行实验．实验包括：小区气流分布测量、小区空气污染物浓度分布测量、建筑物周边气流分布测量、建筑物周边空气污染物浓度分布测量．实验结果表明：小区内水平流场分布受不同高度建筑物影响，但风速垂直分布总体上仍符合幂指数律．小区内污染物分布亦受到建筑物及环境风速大小的影响．单体建筑物流场试验结果清晰显示了气流遇建筑物后的抬升翻越过程，以及街渠内的抽风效应，该效应可使街渠内风速达到来流的2～3倍．单体建筑物污染物分布试验结果显示随着离源的距离增大污染物浓度逐渐减小，其垂直分布仍符合地面源排放的扩散分布形式，实验结果与实际观测结果相比较为接近．相应数值模拟结果与风洞实验结果进行比较表明：两的气流和污染物浓度分布除个别有差异外，总体上相当吻合．     

基于CFD对沈阳不同绿地景观格局大气环境效应分析

目的数值模拟综合分析城市绿地规划方案与风速、污染物质量浓度和地表温度的三维时空变化关系以及相互影响,提出最优的城市绿地空间结构优化方案.方法结合遥感与地理信息系统空间分析技术,运用计算流体力学(CFD)模型对不同绿地预案影响下的沈阳市夏季城市大气环境效应进行数值模拟对比分析.结果在增加相同公园绿地面积的前提下,城市绿地的空间位置对城市风速、SO_2以及地表温度的空间扩散具有明显的影响;植被类型为针阔乔灌混交林,植被覆盖率为60%的绿地预案三中,城市高风速区域的风速覆盖率达到了42.94%;质量浓度低于0.051 69mg/m~3的SO_2覆盖率达到了79.83%;城市高温区域的地表温度覆盖率相对最低.该预案中的绿地布局能较好地将外围较低的冷空气引入城中,有效地缓解了城市大气环境问题.结论城市绿地的植被类型、植被覆盖率以及空间布局与城市大气环境问题的改善关系密切.利用CFD动态模拟大气环境运行状况,优化绿地空间布局,是城市绿地系统量化规划的新思路.     

大气战略环境评价中的核心问题及其评价方法探讨

在大气环境的战略环境评价工作中,战略分析和战略环境影响识别的核心问题是大气环境的累积效应。作者认为评价工作中大气累积效应主要表现为污染物超容量、新增项目的增加排放、沉降的再排放和不利气象条件四个方面。针对大气环境的累积效应问题,制定了大气战略环境评价中累积效应的评价指标体系并提出了SWOT、压力法和数值模拟的评价方法。     

综述城镇小区配电网规划

本文主要论述了在小区配电网规划过程中,应特别注意运用认知科学的相关理论来指导,注重规划方案的灵活性。一旦实际负荷发生变化,变电站规划方案和网络规划方案应该能够适应这种变化,满足供电质量的要求。因此,规划过程中每一个步骤都需要规划人员、规划管理人员以及多领域专家反复论证、修正后才能确定,以期最大限度的改善规划中众多不确定性因素的影响。     

区域规划环评中大气环境监测点位布设探析

本文主要对大气环境监测点布设进行探究，结合区域规划环评特性，了解大气环境监测点布核心，全方面考虑区域划分情况。区域规划环境预测和评估起着非常直观的作用，考虑到环境气候、分析污染物的主要成分以及环境质量是否合理，提出改进标准。让区域规划对大气环境的监测提供必要依据，以污染物排放以及大气环境的影响为重点，分析大气污染的典型气候特征。以此设置标准，了解区域环境的重要性，为后续大气环境的规划管理提供可行建议。     

省域公路网规划大气环境评价方法研究

公路网规划环境评价针对路网规划及其替代方案的环境影响进行分析、预测和评价,以减缓、避免、消除由于规划缺陷等带来的一系列生态环境问题.大气环境预测和评价是其中的重要方面.从排放量预测、排放因子与系数、路网布局与车流量规划、规划方案的比选等方面,对省域公路网规划大气环境评价方法进行探讨,介绍了广东省高速公路网规划和湖北省骨架公路网规划大气环境评价两个案例,并对两个案例进行了讨论.研究表明,排放量预测评价是目前我国省域高速公路网大气环境评价切实可行的方法,基于通道的评价和分区评价可从不同的视角反映公路网规划的大气环境影响,缺乏对机动车排放系数的系统研究和多方案比选以及规划本身的不确定性是目前我国交通规划环评面临的主要困难.     

基于多聚合过程神经元网络的宁东大气污染物浓度预测研究

已有的基于人工神经网络对大气环境质量预测的研究大多只考虑空间特性,因此,无法准确刻画大气环境中污染物浓度随时间的动态变化规律,更不能实现影响污染物浓度诸因子在时间维上的有效预测。鉴于此,主要在时间、空间上对多聚合过程神经元网络模型进行多次训练与学习,并将训练好的模型对宁东能源化工基地大气环境中污染物SO2的浓度进行预测。仿真实验表明:多聚合过程神经元网络对于大气环境中SO2浓度具有较好的预测能力。     

城市大气微环境大涡模拟研究

良好的空气质量是居民生活环境的重要条件之一,大气微环境研究与居民区的空气质量密切相关．大气环境由多尺度的空气运动主宰,而城市居民区空气流动属于微尺度大气流动．介绍城市居民区微尺度大气环境的现代数值方法——大涡数值模拟方法．针对居民小区复杂流动的特点,讨论如何正确应用大涡数值模拟方法,比较不同数值方法对预测城市微环境流动的影响,如：下垫面阻力元法与浸没边界法,亚格子模式的影响等．以模型小区和实际小区为例计算了风场（包括湍流统计特性）,污染物浓度等物理量分布,数值计算结果和模型小区及实际小区的实验测量数据符合良好．     

农业活动的污染物排放及其大气环境效应研究进展

农业活动是一个重要的大气污染物排放源。随着我国工业污染物减排措施的不断加强以及我国农业现代化发展进程的加快,农业活动的污染物排放对大气环境的影响将日益突出。文章综述了农业活动排放大气污染物的基本形式和影响大气复合污染的主要机理,分析了农业活动的污染物排放及其大气环境效应模拟研究现状,并提出了面临的主要问题：(1)农业排放源估算和排放源清单制定的不确定性;(2)PM2.5与农业排放各前体物之间呈高度非线性关系;和(3)现有空气质量模式对PM2.5浓度及其化学组分预报准确性不够。     

南昌市大气环境对SO2承载能力研究

在保证环境质量的前提下 ,充分利用环境资源 ,促进经济发展 ,是城市可持续发展的必由之路。因此 ,正确定量当地大气环境承载能力 ,对于大气环境规划意义重大。本文以此为研究对象 ,研究了污染物在大气中的迁移扩散规律 ,建立了大气环境承载能力量化公式 ,选择SO2 为代表污染物 ,以南昌市为例 ,计算了南昌市的SO2 大气承载能力     

组合蚁群算法及其化工应用

针对连续空间优化问题,提出基于新型蚁群算法和模式搜索策略的组合蚁群优化算法。该算法将解空间的每维变量都划分成若干子域,根据每维变量各个子域中信息量占每维变量总信息量的比例来决定蚂蚁在各个子域间的转移,并在各子域中引入遗传操作实现蚂蚁品质的提升。同时,当最优解经过若干代没有改进时,对所有蚂蚁通过模式搜索策略加快收敛进程。以非线性连续优化问题为例进行仿真,结果表明:该方法比遗传算法具有更好的性能。最后,将该算法应用于反应动力学模型参数估计,取得良好的效果。     

一类变系数抛物方程的有限差分区域分解算法

讨论了一类数值求解变系数抛物方程的具并行本性的有限差分区域分解算法,通过引进内界点,将求解区域分裂成若干子区域.在子区域间内界点上的值可显式求解,一旦这些值被计算出来,各子区域上完全可并行求解.得到了稳定性条件和最大模误差估计.该格式有令人满意的稳定性,并有较高的收敛阶.     

短峰波与圆弧型贯底式多孔介质防波堤相互作用研究

将比例边界有限元法(SBFEM)推广到短峰波与圆弧型贯底式多孔介质防波堤相互作用研究中.将圆弧延伸构建一个虚拟圆柱面,对于圆弧段与圆弧延伸段,分别采用不同的孔隙影响系数.该圆将整个流场划分成一个无限子域和一个有限子域,并利用变分原理在各个子域上推导了SBFEM的基本方程.然后,SBFEM针对无限域和有限域分别采用汉开尔函数和贝塞尔函数作为基函数来求解对应域的解,并在公共圆边界处加以匹配.数值计算验证了该方法是一种利用很少单元离散虚拟圆便能得到精确结果的高效方法.进一步给出了不同波向入射、相对波数、防波堤不同孔隙影响系数、不同张角等参数对防波堤波浪荷载、波浪爬升的影响,这为该类防波堤水动力分析和结构设计提供了有价值的参考.     

热传导方程的一类区域分解差分算法

把求解区域分成若干个子域,在不同子域中采用不同的计算步长,对方程的紧差分格式在特殊情形下采用区域分解法,并给出相应的先验误差估计式。     

阜新地区大气环境容量模型.

通过对污染物在环境中数量及其所造成的污染程度分布与污染物的排放方式、迁移扩散规律进行了分析研究，根据污染物“守恒“的原理，利用箱式模型分析研究箱体中污染物质的浓度随时间和空间的变化规律，建立了阜新地区环境容量的数值计算模型，对研究中SO2、TSP的环境容量进行了计算，证明该模型在阜新地区是适用的，与实际相符，在环境规划及环境质量评价中具有一定的使用价值。     

基于SBFEM的多裂纹问题断裂分析

多裂纹问题中的应力强度因子是断裂力学中需要计算的重要参数.在子结构法思想的基础上利用比例边界有限元法计算了弹性多裂纹问题的I型裂纹应力强度因子.对于多裂纹的弹性问题根据裂纹的数目确定相似中心的数目,在每一个子块内保持比例边界有限元法的特点.利用该数值技巧可以求解任意多裂纹问题的应力强度因子,数值算例表明该方法是有效且精确的.最后给出了正交各向异性材料双边非对称裂纹问题的计算结果,进而推广了比例边界有限元法的应用范围.     

二维含动边界流场的并行计算

将并行计算方法应用于含运动边界流场的数值模拟,采用弹簧方法生成非结构运动网格.并行程序结构采用主从模式,主进程只负责数据的发送和接收,每个从进程的计算任务对应一个子区域.通过守恒型ALE(Arbitrary Lagrangian-Eulerian)方程的求解,对NACA0012翼型振动问题进行了数值模拟,并对不同分区数目情况下的计算时间、并行计算加速比和并行计算效率进行了比较.算例结果表明,随着分区数的增加,进行计算CPU的效率先增加后下降,而并行计算的加速比不断增加.     

农村环境多主体仿真系统建构——-农户模型在农村环境管理中的应用

针对我国农村环境研究现状和农户模型在农村环境分析中的问题, 借助基于复杂适应系统理论的多主体建模技术, 使用Swarm 工具开发了适用于我国农村经济- 环境评估的SFRE 系统, 能有效集成计量经济学、统计学和污染物排放模型, 并通过“虚拟农户”这一微观主体来涌现宏观现象。阐述了5 个主要的模型假设和系统主体规则,并简要概述了生产、消费、社会环境和环境评估4个子系统的设计方法。此方法是多主体建模用于研究完整的农村经济系统和评价农村环境变化的率先尝试。     

环境资源及其定量化研究

人类在开发和利用物质资源的同时,也在开发和利用着自然的环境资源。这里阐述了环境资源的内容、性质,提出了环境资源量的定义。对大气环境、水环境系统中的污染物浓度降低机理作了分析和说明,进而提出了将环境资源分为基本环境资源和“自净”环境资源两部分的构想,并提出了各部分资源量的计算方法。