多点进出城市地下道路CO排放特性实测研究

轻型汽油车为主的城市地下道路,主要污染物为CO和NOx。多点进出城市地下道路的隧道结构特性影响主隧道污染物的排放与沿程累积迁移特性。本研究基于实际运营城市地下道路的实测结果,采用反问题方法反演计算出对流传质过程中的源项,重点定量分析分岔隧道结构对CO扩散特性的影响。计算结果表明,主隧道出口处CO总源项累积量平均值为0.37mg/m3s,合流匝道带入CO占总源项的4.8%,分流匝道带出的CO占总源项的5.9%。研究结果可为多点进出城市地下道路通风工程优化设计及环境影响评价提供方法参考。     

基于城市地下道路污染物排放特性的交通特征调研

城市地下道路的建设可有效缓解日益拥挤的城市交通状况,然而交通特征使得机动车污染物排放不能简单照搬已有公路设计规范.有效把握城市地下道路内机动车主要污染物的排放特性,对城市地下道路通风系统的设计标准以及设计方法的确定具有非常重要的指导意义.以北京、上海作为一类代表城市,武汉、南京、广州作为二类代表城市,通过对机动车保有量、车型比例、交通流量、车速等参数的调查研究,分析得出不同城市交通特征对地下道路污染物排放因子的影响.结果能够为进一步确定排放因子以及污染物排放量计算方法提供依据,为隧道通风设计奠定基础.     

城市地下道路速度分布特性分析

随着城市化和机动化水平的提高,我国许多大城市交通问题日趋严重。受土地资源、环境保护等约束条件的限制,城市路面交通面临发展的极限,地下道路的规划建设得到迅速发展。将常见的地下道路分为小汽车专用道路、混合通行道路和货车地下通道等三种形式,分析了地下道路及环境特征。通过对实际交通调查数据的统计分析,得到了不同交通运行条件、外界环境条件、流量范围条件下的地下道路交通流速度分布特性。     

某多匝道城市地下道路纵向排烟系统运行优化

为研究多出入匝道的存在对隧道纵向排烟系统效率的影响,采用通风网络对某多匝道城市地下道路分段纵向排烟系统的烟气控制效果进行了模拟分析,得到了不同火灾场景中风机运行的最佳策略。结果表明,对于该城市地下道路而言,火灾发生时各段排烟风机不必全部运行即可达到所要求的临界风速值,火源段下游竖井附近风机需逆转运行才能防止竖井上游烟气向下游扩散,从而提高其排烟效率;若主线隧道发生火灾,匝道风机最好停止运行,以帮助主线隧道达到较好得控烟效果。     

城市街道内污染物扩散的数值模拟

随着我国城市汽车保有量的迅速攀升,城市中心区的空气质量与生态环境急剧恶化.利用CFD数值模拟研究街道峡谷污染物的扩散问题,对比分析了开放街道峡谷和城市街道峡谷污染物的扩散问题,证明了计算域和入流边界处湍动能k和湍动能耗散率ε取值的重要性.计算结果与经典风洞实验符合很好,证实了相同条件下城市街道峡谷的背风墙和迎风墙上的污染物浓度均大于开放街道峡谷的相应值.利用3维建筑群计算实例,指出了寻求建筑群优化布局对减小小区污染的重要性.     

城市中心区地下道路的规划设计模式

从城市中心区地下道路建设的动因入手,分析了城市中心区地下道路的分类及其规划设计方法,以及各类地下道路的适应性.结果表明：以完善路网结构、解决交通“瓶颈”问题和以分离过境交通为主要功能的地下道路适用于城市中心区的更新改造;而以改善核心区到发交通为主要功能的地下道路网络适用于规划建设中的城市中心区.     

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。     

城市大气中污染物扩散的施密特数研究

借助反问题方法对风洞实验工况选取不同施密特数进行数值模拟试验,分析比较了不同施密特数时街道峡谷内各个观测点的数值模拟数据和风洞实验数据.研究结果表明,城市街道内大气污染物扩散的施密特数为0.7～0.8.     

城市高架街谷交通污染物的扩散研究综述

随着全球城市化进程的不断深入, 城市高架道路密集出现. 这在一定程度上缓解了城市的交通拥堵, 但也带来了一系列交通污染问题. 通过文献调研, 对城市高架街谷交通污染物的扩散规律进行分析. 首先, 对城市高架街谷的交通污染特征及其建成环境特征进行梳理; 然后, 从空间尺度(水平和垂直)和时间尺度(宏观和微观), 对城市高架街谷交通污染物的时空分布规律进行归纳; 最后, 总结了交通、建成环境以及微气象环境等因素对交通污染物在高架街谷扩散规律的影响. 通过对城市高架街谷交通污染物的扩散规律进行分析, 以期对未来的相关研究提供参考.     

城市高架街谷交通污染物的扩散研究综述

随着全球城市化进程的不断深入,城市高架道路密集出现.这在一定程度上缓解了城市的交通拥堵,但也带来了一系列交通污染问题.通过文献调研,对城市高架街谷交通污染物的扩散规律进行分析.首先,对城市高架街谷的交通污染特征及其建成环境特征进行梳理;然后,从空间尺度(水平和垂直)和时间尺度(宏观和微观),对城市高架街谷交通污染物的时空分布规律进行归纳;最后,总结了交通、建成环境以及微气象环境等因素对交通污染物在高架街谷扩散规律的影响.通过对城市高架街谷交通污染物的扩散规律进行分析,以期对未来的相关研究提供参考.     

杭州城市下垫面变化对污染物扩散影响的研究

利用中尺度化学模式WRF-CHEM,及2000—2010年土地利用类型资料、污染物浓度资料、气象场资料,对比分析了杭州城市下垫面变化对空气污染扩散的影响。(1)对比2000年及2010年杭州城市下垫面的变化可见,不同风向条件下市区的整体风速都有明显减弱趋势,其中主城区、萧山、滨江三个区域风速减小程度最大,而且受水平扩散能力的减弱,NO_x浓度的高值区范围有所增加,强中心的污染程度加大;(2)不同类型下垫面对污染物扩散的影响程度有显著差异。模式中原有的下垫面替换为水体后,大气扩散能力显著增强,整个区域的污染物浓度降至最低。在森林下垫面的模拟结果中,由于风速相对较小,扩散能力较弱,浓度大值区主要分布在上城区、下城区、滨江区及萧山区。     

水葫芦生态型河道水流特性及污染物扩散数值模拟

以水葫芦生态型河道为研究对象,采用数值模拟方法应用二维水动力模型对水葫芦生态型河道的流场进行模拟计算,建立了水葫芦生态型河道水质模型,对河道中污染物质的扩散和降解过程进行模拟,率定了有关参数,求得了浓度场的分布情况,分析了污染物在水体中的迁移规律,取得了较为满意的结果.     

城市地下道路车速特征及运行车速模型

采用实车测速实验,在上海市8条城市地下道路中进行车速数据的采集,并选取156个典型线形路段,研究地下道路中车速的分布特征及运行车速.通过多元逐步线性回归建立城市地下道路运行车速预测模型,模型自变量包括车道宽度、纵坡、车道数、限速、分合流、洞口等.结果表明,预测模型的拟合效果良好,通过预测值和实测值的比较验证了模型的有效性.同时发现限速对城市地下道路中运行车速的影响很小.运行车速预测模型适用于设计车速在40~80km·h-1,双向4~8车道的城市地下道路中.     

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．     

南方典型小流域城市地表污染物特性研究

为研究城市不同功能区地表污染物的粒径分布及累积特性,以深圳市观澜河流域城镇区域为研究对象,通过对不同功能区的9次实地采样获取的共计114个样品进行检测分析,得出结论如下:①城市不同功能区地表污染物的COD、TN与TP的含量分布差异明显,其中NH4+-N、TN与TP含量顺序为城中村工业区交通道路商业区住宅区公共管理服务区,COD含量顺序为城中村工业区交通道路住宅区商业区公共管理服务区。②城市不同功能区地表污染物含量随晴天干旱天数具有相同累积特征,表现为前期(1～4 d)污染物累积迅速,中期(4～7 d)累积速度变缓,在后期(7 d之后)地表污染物累积含量达到饱和。③城市不同功能区地表污染物的颗粒物粒径分布存在一定差异,其中住宅区污染物颗粒粒径以大颗粒(大于500μm)为主,粒径为1 000～2 000μm的颗粒最多;城中村、工业区、交通道路、商业区、公共管理服务区污染物颗粒粒径分布较为平均,粒径在250～500 mm的颗粒最多。④城市不同功能区地表污染物存在形态均以颗粒态为主,溶解态TP、COD、TN占比最大的分别为商业区、交通道路、商业区。     

城市隧道基坑地下连续墙变形特性研究

为了研究城市隧道深基坑开挖引起的地下连续墙墙体变形规律,对南京纬三路过江通道工程隧道基坑监测结果进行了以下几方面的统计分析:基坑开挖引起的墙体侧移的时空变化特征,墙体最大侧移位置的特征,有支撑开挖下地下连续墙最大侧移简易预估模型(KJHH)对地下连续墙最大侧移进行预估的实用性.研究表明:随着基坑开挖深度的增加,地下连续墙变形逐渐变为明显的“胀肚型”,平均值为0.144％He(He为基坑开挖深度),最大侧移随着开挖深度的增加而增大;地下连续墙最大侧移埋深出现在开挖面稍下一点位置,产生这一现象的主要原因是本基坑中淤泥质黏土软弱土层一般处于开挖深度的中上部,开挖这些土层会在开挖面产生较大的变形;采用KJHH简易模型预估得到的地下连续墙最大侧移和实测值接近,说明KJHH简易模型可以有效地预估本工程地下连续墙的最大侧移.     

城市高架桥街谷空气环境和污染物扩散的数值模拟

采用Fluent 6.3数值模拟,研究含高架桥的十字路口在不同风向条件下,街谷内空气流场和污染物浓度场特征.模拟结果表明:当来流风向平行于高架桥主干道方向时,来流在高架桥上引桥下方收缩形成低风速涡旋,造成高浓度CO淤积,随着高架桥水平路段的延伸,高架桥下方CO浓度逐渐降低,而高架桥上方行人呼吸高度处CO始终保持极高浓度;当来流风向垂直于高架桥主干道方向时,高架桥改变了污染物的爬墙效应,其下方主干道迎风面和背风面CO不易扩散,保持较高浓度;行人应避免长期在高架桥下方、街谷背风面及十字路口拐角处停留,以减轻街谷内污染物对人体造成的伤害;十字路口处引入高架桥会改变污染源的位置、强度,改变来流风的流动特性,从而影响街谷中污染物的扩散.     

山地城市平坡路段污染物浓度分布特性实测

为明确车辆排放污染物浓度在山地城市道路平坡路段的分布特性,以重庆市内8条典型平坡道路作为研究对象,采集了路侧不同横向距离的空气污染物浓度,分析了PM2.5、挥发性有机物(volatile organic compounds,VOCs)在平坡路段路侧不同横向距离的连续分布特征,以及不同时段、不同环境对污染物浓度的影响。结果表明:PM2.5和VOCs浓度随着路侧横向距离的改变而发生变化,但分别呈现不同的变化特征;高峰时段的污染物浓度高于平峰时段的污染物浓度;整体来说,路段的PM2.5浓度大于VOCs浓度,且PM2.5浓度分布比VOC_S浓度分布较分散;PM2.5对于环境的敏感度较强,VOCs对于环境的敏感度较差。     

多点两阶段煤炭地下气化方法

鉴于在急倾斜煤层中进行地下气化所存在的煤气热值不稳定问题,提出了多点两阶段煤炭地下气化工艺。介绍了模型试验系统,阐述了多点两阶段地下气化方法,研究了两阶段时间之比、产出的煤气热值、组份和气化速度,并对试验结果进行了分析。模型试验结果表明,多点两阶段煤炭地下气化方法,使产生高热值水煤气的时间较固定点供风（汽）模式提高0．67－1．5倍。从而在煤炭地下气化现场试验过程中,为生产和技术参数的设计,提供了重要的理论依据。     

道路地下空洞探地雷达波场和时频特性

根据城市道路地下介质的分布特征和电性参数设计模型,采用时域有限差分法和广义S变换,对道路地下存在的充气空洞、充水空洞、回填不密实、埋藏金属物状态进行探地雷达正演模拟和时频特征提取。结果表明,地下空洞顶界面的反射波同相轴均呈弧形反射形态,但充气空洞的反射波能量强于充水空洞;地下空洞发育区域的中心频率集中在某个低频区间,其余频率成分分布较均匀;埋藏金属物区域出现两簇高幅值能量团,频率分布较分散;回填不密实区域频率未能显示出较明显的规律。最后,通过工程实测验证了数值模拟的可靠性。