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.     

大气混合层高度对通风及污染物扩散的影响

商业区建筑结构日益复杂,严重影响建筑群通风和周围气体污染物的扩散,选取重庆一商业区建筑群作为研究对象,以三维湍流模型为基础,采用CFD软件对商业区建筑的通风能力以及周围连续排放的气体污染物扩散情况进行数值模拟,对比分析基于气象条件的天变化和季节变化对建筑群通风能力和污染物扩散在水平方向和竖直方向的影响;分析得到建筑群通风能力和污染物扩散速率与大气混合层高度正相关;研究结果可为改善建筑通风效果和降低建筑周围污染物浓度提供参考。     

2013-21 封面图片说明:城市地下联系通道通风排烟设计的必要性

 城市地 下联系通道 (Urban Traffic Link Tunnel,UTLT)是一种新型地下交通形式,专门用于联系地下车库与地面道路,可有效地整合地下停车资源并减少地面道路交通绕行。UTLT建筑形式不同于一般城市隧道,通常具有主通道呈不规则环状、与多个地下车库及地面干道相连接、出入口与交叉口较多等特征。且其通风竖井布置位置和数量易受地面设计规划的限制,使其通风排烟设计更为复杂。     

复杂洞室群施工期通风有害气体扩散数值模拟

为了进一步认识复杂洞室群施工期联动通风中有害气体扩散的特点,该文基于流体动力学和射流理论,针对某地下洞库工程建立了湍流k-ε数学模型,模拟了压入式风机与吸出式风机联合通风、压入式风机与通风竖井联合通风这2种方案的有害气体扩散过程,得到了主洞室中不同截面CO体积浓度随时间变化的规律,分析了不同通风出口的排烟总量,比较了这2种方案的通风效果。结果表明:复杂洞室群通风中适当布置吸出式风机可提高通风效率、减轻施工巷道的排烟压力。     

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。     

箱式地下车库通风量确定方法

根据全面通风的质量平衡定律，基于室内空气污染物质量平衡方程的箱式模型，并采用视车道为线源的污染物点源计算方法计算出地下车库内汽车尾气CO的排放量，并由此推导出地下车库通风量的动态计算公式．结合某一具体工程进行计算和分析表明，该方法较以往各国常用的体积换气次数法和单位地面面积法更能真实反映地下车库通风量的动态变化，切合实际；这一基于箱式模型的地下车库通风量确定方法及其结构是正确的，为在实际条件下方便而准确地得到用于通风节能控制目的的地下车库通风量的确定找到了一种新的方法．该实验测量和理论分析方法都比较简单，可以直接推广于工程实际中．     

可持续发展背景下襄阳自贸区地下综合管廊规划布局

基于"中部崛起战略",以内陆自贸区的标杆——襄阳自贸区地下综合管廊布局规划为典型案例,分析了综合管廊规划建设的背景与必要性;根据襄阳城市空间、道路系统、市政管线、高强度开发、城市景观等因素初步确定拟建综合管廊的城市道路,采用模糊数学理论分析法对已初选出来的道路进行综合管廊建设项目适宜度评价,筛选出16条建设管廊的道路;确定了自贸区地下综合管廊规划布局,形成"干线-支线-缆线"三级管廊体系,并基于筛选出的16条建设管廊道路,具体给出了襄阳市干线、支线与缆线地下综合管廊布局规划图.实例研究结果表明,地下综合管廊规划要对接城市整体规划,加强与道路规划协调统一,充分考虑城市空间因素与道路交通因素,兼顾各种市政管线规划;结合各级规划的更新,动态调整地下综合管廊网络结构.     

复式地下车库通风量确定与风口布置优化分析

基于国内外现有车库通风量计算理论,借助CFD方法,对复式地下车库在不同通风量和不同排风口设置位置下的通风气流组织效果进行了分析.结果表明,复式地下车库的通风量确定可采用单台车所需排气量法估算并推荐采用稀释浓度法进行计算;其排风口宜布置于车库顶部以有效排除污染物,满足通风卫生要求.     

城市街谷大气环境研究进展

机动车尾气排放不断增加以及城市通风能力降低,常导致城市街谷内的空气污染。城市街谷大气环境主要研究方法包括外场观测、实验室物理模拟和数值计算。外场观测和物理模拟可以考察街谷内污染物的传输扩散规律并对数值模式进行检验,另外,复杂的数值模式则可对城市冠层内大气扩散问题进行详细模拟,数值模拟和外场观测及物理模拟相配合,可用于环境质量评价、污染控制决策及交通规划。重点介绍了近十年内城市街谷大气环境研究的主要成果。     

基于三维城市GIS的交互式三维隧道建模算法

为了建设城市地下空间三维GIS,解决城市地下隧道的三维建模问题,提出一种基于三维城市GIS的交互式三维隧道建模方法,详细讨论了交互式三维隧道建模的各个步骤以及交互控制、空间计算和三角剖分等算法,并以一个正在开展的三维城市GIS项目为基础,介绍了交互式三维隧道建模方法的应用。实践证明,交互式三维隧道建模方法相比传统方法操作更为方便,能够提高城市地下空间三维GIS的工作效率。交互式三维隧道建模方法将为基于三维城市GIS技术的城市空间信息化工作提供重要的技术支撑。     

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。     

基于CDT空间剖分的虚拟角色全局路径规划

针对大范围复杂虚拟城市环境中虚拟角色的自主导航问题,研究了虚拟城市环境的环境建模以及基于层次道路图的改进A*算法.用自适应剪切平面切割三维地物几何模型,把三维城市空间投影到2D平面空间,利用约束Delauny三角化方法剖分城市自由空间,通过调整约束边的长度调整提取道路图的精度,并构建顾及地形起伏特征的层次道路拓扑图;为适应基于层次道路图的路径搜索,对传统A*算法进行了改进.实验结果表明:该方法环境建模需求空间小,路径搜索效率高且体现了环境地形的起伏特征,可有效解决虚拟角色的全局路规划问题.     

城市地下空间信息三维数据模型研究

系统分析了现有的三维空间数据模型的形式和特点,为城市地下空间信息基础平台空间数据模型的选择提供了甄别的依据.针对城市地下空间信息三维建模和可视化分析的特点和要求,设计了面向空间结构信息和空间属性信息建模与可视化的三维空间数据模型.对于城市地下空间几何结构信息（包括三维地质体几何结构、地下构筑物和地下管线）的建模与可视化,设计了一种基于边界表示,面向地下空间实体并兼顾拓扑关系的三维矢量数据模型;对于地下空间属性信息的建模与可视化,采用三维栅格数据结构来组织表征地质体内部物理和化学属性参数的规则体数据;并根据地质属性建模与地质结构建模的关系和要求,实现了由三维矢量模型向三维栅格模型的转换.     

基于Multi-Agent的流域突发水污染扩散模拟

针对流域突发水污染事件的复杂性和不确定性,及其应急平台对未来污染状况获取的快速性,基于复杂性理论中的Agent建模思想建立水污染扩散模型。根据流域的二维空间数据,将其划分为多个三角形面元,用面元代表水质Agent,形成包含多个水质Agent的三角形格网系统,然后对污染物在水质Agent之间的扩散现象进行描述,提取水质Agent中的污染物"属性",并利用其对外界的"感知"能力和表现出的行为特征刻画水质Agent,构建出基于水质Agent的流域突发水污染物扩散模型。将此模型应用于松花江流域的突发水污染事件中,结果表明所建模型结构合理,能有效模拟出流域突发水污染事件。     

复杂地形条件下虚拟城市街道生成方法

虚拟街道的自动生成是虚拟城市建模的重要组成部分,文章通过拓展L系统理论,采用高程映射和河流自动识别的方法,提出了复杂地形条件下城市街道的自动生成方法。实验表明,文中方法能够在具有高程起伏、河流等约束条件的复杂地形上自动生成与周围地形(环境)统一的、样式多变的街道,为虚拟城市自动建模提供更丰富的街道、道路生成手段。     

城市三维格局影响下的污染气体扩散效应分析

目的研究城市三维格局对污染气体扩散的影响,揭示空间形态与大气污染物空间分布的关联.方法应用CFD数值模拟技术,选择典型城市商业街区为研究对象,以汽车排放尾气中PM_(10)为污染源,模拟可吸入颗粒物的空间质量浓度分布,以实地监测数据验证精度,揭示了大气污染物在街区空间三维坐标下的扩散规律.结果污染气体的扩散效应与街区三维景观格局有着密切联系:在10 m、30 m、50 m不同高度水平截面中,污染物质量浓度的降低趋势、空间分布的均匀程度受建筑密度影响显著;街谷两侧建筑高度、空间组合以及建筑自身形态决定了街谷内局部流场.结论在城市规划中应该充分考虑三维格局对街区大气污染的影响,从城市通风廊道、开放空间、天际线高度变化及底层灰空间等多个层面,对城市街区的三维景观格局进行优化,能够有效改善严峻的大气污染现状.     

超洁净过渡间内微粒污染物浓度及扩散模型

针对超洁净过渡间内的微粒状态对激光系统正常运行的影响,以气溶胶扩散理论为指导,建立超净精密装校装运系统过渡间内污染物质整体浓度模型和扩散模型.对整体浓度模型,分析了稳定状态下和不稳定状态下的污染物质浓度模型的表示方法和实现过程;对扩散模型,分析了基于"反射壁"和"吸收壁"模型的建模和计算过程.通过浓度和扩散模型,可认识过渡间内部污染物粒子的浓度变化及分布,为超净精密装校装运系统设计提供参考.     

街道峡谷形态对污染物扩散的数值模拟

机动车排放的尾气污染物,在城市街道峡谷内的稀释扩散及分布特性,主要由街道内流动结构决定,而街道布局和结构对流动结构有重要影响。基于二维不可压缩流动的Navier-Stocks方程、污染物组分输运方程及标准k-?湍流模型,获取所构建模型的数值解。采用验证的模型参数,构建了9种2类高宽比H/W为1的二维城市街道截面形态构造,在来流平均风速为3 m/s情况下,研究了街道截面形态对机动车尾气污染物扩散传递的影响。结果表明:下沉式道路结构不会改变街道峡谷内主涡结构和污染物分布;随着下沉深度的增加,机动车道内污染程度将进一步加剧;廊道内污染物浓度分布受廊道高度的影响较大,其人行呼吸高度处背风侧附近污染物浓度值相对参考工况增加大约5%,廊道深度对街谷内污染物扩散影响不大。     

复杂矿体的三维建模方法研究

为了形象直观地展示地下复杂矿体的几何形态和分布状况,谖文基于地球物理勘探的二堆地质成果剖面和钻探数据,采用地质体的横向或纵向延伸建模方法和三维空间插值方法。有效地实现了地下复杂矿体的三维建模。复杂矿体建模实倒表明,本文提出的横向或纵向延伸建模方法和三堆空间插值方法,镌有效地利用磁汝勘探、电法勘探号的二维成果剖面和钻探数据,此外,采用的空同中值平滑滤波方法,能有效地消除空间插值带来的异常点的影响。