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。     

建筑室内污染物扩散模拟与控制

对建筑室内香料污染物扩散的控制方法进行了研究.分析了香料污染物产生的根源和扩散特性,制定了分区控制、先收集后处理的控制策略.设计了排气柜排风系统,基于数值模拟优化了排风系统参数,确定了最优风道流速5.6～6.0m.s-1.实测结果表明,采用分区控制污染源,利用排气柜收集污染物是控制香料污染物扩散的有效方式,香料污染物收集率达90%以上.     

街道峡谷内机动车排放污染物的数值模拟

针对典型的平顶和坡顶的城市街道峡谷结构，通过求解二维和三维不可压缩N-S方程、湍流模型方程及对流扩散方程，数值模拟了街道峡谷内的流场及机动车排放污染物的对流扩散．结果表明，使用二维和三维数学模型所计算的两边为平顶建筑的街道峡谷内污染物浓度不同；而两边为坡顶和平顶建筑的街道峡谷内的背风面污染物的浓度，在相同的气象条件下，三维数学模型数值模拟结果基本一致。     

黄海辐射沙脊群海域水环境数值模拟研究

为了弄清黄海辐射沙脊群这一具有广阔潮间带典型海域的水动力及污染物扩散稀释情况,在该海域找到较为理想的污染物排放位置,采用沿深垂向平均二维数值模式对该海域的潮流场和物质扩散场进行了模拟,模拟过程中采用变网格技术和改进的“干湿法”处理动边界问题．通过海域水体余流场和几个典型位置Lagrange水质点运动轨迹的计算,分析了余流场对污染物运移的影响,并得到了该海域较为理想的污染物排放位置．     

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．     

Matlab在区域大气环境规划中的应用

通过具体案例研究了Matlab软件在大气环境质量现状评价、高架点源污染物扩散高斯模拟、城市能源系统优化等领域的应用，展示其在区域大气环境规划中的应用潜力．最后总结了该软件在区域大气环境规划研究中的优势及今后进一步研究的方向．     

镇江市机动车污染物扩散模拟分析

以镇江市机动车污染排放实测数据为基础,结合具体的气象特点。采用CALINE4（Califomia Line Source Dispersion Model-4）模式模拟了镇江市主要路段CO、NOs的日均和高峰小时浓度分布,从模拟的计算结果可以看出：在不利的气象条件下,市区大部分路段的NOs出现较严重超标;两侧都有建筑物的街道,其污染物浓度要比一侧或者两侧都没有建筑物的道路高2—4倍．实测数据与模拟值的相关性分析结果表明该扩散模式具有可操作性,其应用将为镇江市机动车污染严重性的初步评估以及采取防治措施提供依据．     

激光传感器在环境污染物检测中的应用

设计了一种基于激光传感器的环境污染物检测系统.该系统由数据采集模块、数据处理模块和电源管理模块构成,采集模块将含有污染物浓度的光信号转化成电信号,经过滤波和放大操作后输入数据处理模块,计算污染物的浓度值,并通光散射方法检测污染物浓度.对比实验表明,本系统稳定性好,可以获得较高精度的污染物检测结果.     

基于CALPUFF的大气污染预测软件优化

该文在CALPUFF源代码的基础上,使用C#语言开发了基于该模型系统的计算软件,解决现有CALPUFF参数设置复杂、输入文件编写困难及配套软件无法进行中文操作的问题,并在GIS的基础上实现了大气污染物在空间扩散情况的可视化输出,为使用CALPUFF对大气污染物扩散情况进行预测和模拟提供了更加方便可行的手段。     

大中尺度大气污染物扩散数值模拟研究进展

应用大气污染物扩散模型模拟大中尺度下大气污染物的扩散和输送特征,为空气质量预报和健康风险评估等工作提供了科学依据。总结了目前广泛应用于模拟大气污染物的模型,以放射性核素为例,详细比较了高斯模式、拉格朗日模式和欧拉模式中应用较广泛的模型对模拟放射性核素的干湿沉降、输送和扩散的性能,展望了未来提高数值模拟精确度的方法和发展趋势,通过人工智能算法提高气象数据的质量以及贝叶斯反演方法提高排放源清单的分辨率,对未来提高模拟精确度具有重要的意义。     

王港河口污染物排海扩散规律——以氨氮扩散为例

沿海地区污染物排放对近海水环境影响较大。本文通过建立平面二维水动力模型和污染物扩散模型,以江苏沿岸主要污染物氨氮为例,对王港河口地区水动力条件和污染物扩散进行了模拟。模拟结果显示,在污染物排放点水深小于10m时,涨潮时排放污染物的扩散、稀释作用较落潮时排放更明显,10m水深以上排放点可以不考虑涨落潮影响;受大丰港等沿岸建筑物的影响屏蔽作用,1m水深位置涨潮时排污污染物滞留最明显;随着排污位置水深增加,污染物扩散效果明显,在水深10m位置扩散作用有明显增强。模拟得出在考虑污染物影响范围的条件下,排污位置点选择10m附近较合理。     

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．     

基于元胞自动机的污染物潜水面扩散仿真算法

污染物由介质进入地下潜水面后,会在饱和带随地下水径流发生扩散。对该过程进行动态模拟与评估,可为地下水污染应急决策提供可视化手段。以元胞自动机为基础,耦合地下水污染扩散的分子扩散和机械弥散过程模型,构建了污染物地下水扩散的元胞自动机规则。采用抛物线方程模拟污染源汇项的输入,在二维平面上通过经验公式推演水动力弥散系数,计算元胞的污染扩散通量。将该方法应用到北京密怀顺地区,动态模拟农药在潜水面的扩散过程,具有较好的可视化效果。     

模式分辨率对珠三角局地污染扩散影响的数值模拟

随着工业化发展,近十年来珠江三角洲地区空气质量有恶化的趋势.在冷锋过境前常常由于地面受低压控制,近地面出现静小风的情况导致污染物在这一区域的滞留加剧.本文选取这样的天气背景来模拟珠江三角洲地区的环流形势和污染物扩散,模拟试验应用加入扩散方程的MM5模式进行.模式模拟时间(北京时)从2008年10月21日08时到2008年10月23日08时.共设计两个模拟试验,控制试验和敏感性试验.两个试验中置入污染点源资料,包含珠三角地区的3179个污染点源的源高和源强.两个试验的区别在于设计了不同的区域网格距,控制试验最细2km,而敏感性试验最细1km.模拟结果表明提高模式分辨率主要明显优化风场的模拟效果,而气象要素模拟效果的提高又间接影响着污染物的传输与扩散.综合各方面因素说明高精度的分辨率是有利于提高模式模拟效果的.     

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.     

集群污染源颗粒物允许排放量调控

 以包钢工业园区采暖期颗粒物排放清单为基础,利用CALPUFF大气扩散模型进行集群污染源允许排放量动态调控,其模拟调控结果可为污染物排放控制对策、措施的制定提供一定的理论指导,有助于实现包钢工业园区大气环境稳定达标.模拟结果表明,集群污染源单位排污量对控制点浓度贡献随着污染源高度的增加而降低,低矮点源和面源应作为控制重点.在采暖期气象条件不利于污染物扩散的条件下,集群污染源最大允许排放量减少到现有排放量的8.82%,而在气象条件有利于污染物扩散的条件下,其最大允许排放量减少到现有排放量的12.03%,可以实现控制区大气环境质量达标.     

以植物中元素含量对马鞍山大气环境质量的初步评价

以植物中吸收积累污染物的含量来评价马鞍山市各功能区大气环境质量是确切可行的．其中工业污染区重金属元素平均含量最高，其次为文教区，市郊区，商业区；住宅区和游览区含量较低．     

佛山市禅城区火电企业减排效果研究

为研究火电企业的减排的效果并用数值形式显示火电企业排放对周围环境的影响,利用大气扩散模式ADMS-Urban进行污染物数值模拟和地理信息系统ArcGIS插值渲染方法,选取佛山市禅城区内典型的火电企业福能电厂作为研究对象,评估其减排效果。在不利于污染物扩散的气象条件下,对电厂排放的污染物进行数值模拟,并对该电厂的减排空间做情景分析。结果表明,福能电厂减排效果明显,且该电厂仍有减排空间。提高电厂烟囱高度、增大烟囱直径以及提高电厂燃料中清洁燃料的比重均可以降低电厂排放污染物对周围居民生活环境的影响,提高清洁燃料比重的可行性强。     

基于SCADA 的物联网大气环境监测系统设计

为解决传统监测系统无法做到精确、实时地监控各地区大气环境数据的问题, 设计了基于SCADA(Supervisory Control And Data Acquisition)系统, 集组态软件、计算机和数据库技术于一体的物联网大气环境监测系统。该系统使用便携式气体检测仪作为下位机对大气污染物浓度进行采集, 利用组态软件搭建中央监控平台对采集数据进行接收处理与分析。该系统实现了下位机接收数据, 服务器存储数据, 并能实时进行数据监测及历史数据查询。实验结果显示, 该系统既可实时监控监测节点的大气环境变化, 又可实现监测节点的历史数据查询, 生成历史报表, 具有采集数据、存储数据及气体浓度预警的功能。解决了传统监测系统存在的监测范围无法细化、监测数据无法实时更新与发布的问题, 为更加方便、实时、高效地监测大气环境提供了技术保障。     

多元分析在大气环保方面的应用

结合兰州市大气环境的历史与现状，应用多元统计分析和系统工程的方法，建立了实现大气环保目标的污染物临界排放模型；并对实现大气环保目标的污染物排放控制给出了定量的依据。