城市道路铺装温度场及其对近地表大气温度的影响研究

发布时间：2020-05-20 01:32

【摘要】：城市热岛效应是城市近地表大气年温度大于其郊区温度的现象,城市地表组成情况是其重要影响因素。随着社会经济发展,城市规模不断扩大,愈发加剧了城市热岛效应,其所造成的全球气候变暖、大气污染、城市雾霾等环境问题进一步凸显。城市道路作为城市地表的重要组成部分,以其特殊的热物特性对近地表大气温度产生显著影响,道路铺装作为道路表层结构,是城市道路以热散射形式影响近地大气的直接载体。因此,本文以城市道路铺装对城市热岛效应的影响为研究对象,分析道路铺装的温度场及其影响因素,建立以城市道路铺装为基础的城市热岛效应评价指标,为缓解城市热岛效应提供思路与参考依据。本研究通过分析影响城市热岛效应产生和发展的因素,实测并分析西安市不同铺装路表温度与近地表大气温度的关系,验证了城市道路铺装对城市热岛效应影响的显著性。建立沥青铺装与水泥铺装温度场有限元模型,利用实测值验证了模型的可靠性,在此基础上初步分析了沥青与水泥铺装特征点处的温度分布情况。结果表明,沥青铺装温度变化情况与水泥铺装相似,各铺装特征点处温度变化规律与近地表大气温度变化规律一致,均呈现出正弦变化趋势,同时确定了影响铺装温度场的外部因素为气温、太阳辐射及风速,内部因素为铺装材料性质和铺装结构。利用模型模拟分析内外部因素不同取值条件下铺装温度场的分布情况,铺装温度与太阳辐射值、近地表大气温度及铺装吸收率呈正相关,与风速及铺装导热系数、比热容、发射率、含水率、空隙率、厚度呈负相关。进一步对内部因素的敏感度分析可知,铺装材料热物性敏感度由高到低依次为:吸收率导热系数比热容发射率;铺装结构敏感度由高到低依次为:含水率空隙率厚度。根据各因素敏感度的不同,结合实际道路铺装情况,从城市道路铺装角度建立城市热岛效应的评价指标:铺装材料的导热系数、比热容、吸收率和发射率,铺装结构的空隙率和含水率,并通过层次分析法确定各指标的影响权重及评价标准,选取以模糊评价法对城市热岛效应进行综合评价。选取四种道路铺装方案利用模糊评价法进行比选,优选出最佳方案,并通过铺装温度场模型验证了所选方案的最优性。
【图文】：

城市热岛效应的影响

西安市早期道路设计图
【学位授予单位】：长安大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2019
【分类号】：X16;U416.2

【参考文献】

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本文编号：2671803