高架下街谷内可吸入颗粒物浓度扩散的实验研究

发布时间：2017-04-09 18:13

  本文关键词：高架下街谷内可吸入颗粒物浓度扩散的实验研究，，由笔耕文化传播整理发布。

【摘要】：随着我国城市化进程的加剧和汽车保有量的迅速攀升,城市空气质量与生态环境急剧恶化。街道峡谷的存在使得各种有害排放物在这种局地环境下不利于扩散稀释,从而加剧了街道峡谷微气候环境的恶化。本文利用实地测量的方法,研究了环境温度、建筑物附近植被覆盖程度、有无高架桥、高度四种情况下对街道颗粒物扩散规律的影响。本课题对上海市长宁区中山西路高架桥下街谷内颗粒物浓度进行实地测量,并分别于夏、冬季典型月(2015年5月至7月、2016年1月至2016年3月)对其进行了PM10与PM2.5的质量浓度测量,讨论了不同的影响因素下对于街谷内颗粒物浓度扩散的异同。同时利用CFD软件对高架桥下街道峡谷内颗粒物浓度的扩散进行模拟分析,并将实测数据与模拟结果进行对比分析。由于传统的线源扩散模型并不适用于有高架覆盖的街道峡谷,因此本文还对街道峡谷内的微气候环境温度与高度对于街谷内颗粒物浓度进行相关性分析。本课题研究的主要结论有:(1)街道峡谷内的微气候环境温度越低,街道峡谷内颗粒物浓度越高,两者呈负相关性;(2)街道峡谷内建筑物附近植被覆盖程度越大,对于三层楼以下的颗粒物浓度起到的阻挡作用越显著(约17%),对三层楼以上高度的颗粒物浓度影响不大;(3)相比无高架桥存在的情况下,当高架桥存在时,街道峡谷内颗粒物浓度更高;(4)街道峡谷的高度与街道峡谷内颗粒物浓度呈负相关性,处在街道峡谷的位置越高,相应的街道峡谷的颗粒物浓度越低。但是,沿高度方向上在街道峡谷与高架桥相同高度的四层楼位置会发生颗粒物浓度的突变;(5)通过FLUENT软件对高架桥下街道峡谷颗粒物扩散的速度场和浓度场进行模拟,在街道峡谷的呼吸面(1.5米)高度做浓度扩散分布分析,发现最大浓度值为距离建筑物5米左右的位置,且有高架桥覆盖的街道峡谷内颗粒物浓度的最大值比无高架桥覆盖的情况下浓度高1.5倍左右。
【关键词】：街道峡谷 高架桥 PM2.5 PM10 颗粒物浓度 实地测量
【学位授予单位】：东华大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：X169;X513
【目录】：

• 摘要3-5
• ABSTRACT5-9
• 第一章 绪论9-20
• 1.1 研究背景9-12
• 1.1.1 机动车的污染排放9-10
• 1.1.2 机动车排放尾气污染的危害10-12
• 1.2 研究现状及课题提出12-18
• 1.2.1 数值模拟12-15
• 1.2.2 风洞试验15-16
• 1.2.3 现场测量16-18
• 1.3 本文的主要研究内容18-20
• 第二章 实验与数据处理20-28
• 2.1 实验方案20-25
• 2.1.1 实验地点20-22
• 2.1.2 实验时间及气候条件22
• 2.1.3 测点布置22-23
• 2.1.4 实验仪器23-25
• 2.2 数据处理的手段25-28
• 2.2.1 TRAKPRO~(TM)25-26
• 2.2.2 Microsoft Excel26-27
• 2.2.3 数据记录27-28
• 第三章 颗粒物浓度的实测结果与分析28-47
• 3.1 高架桥对于颗粒物浓度的影响28-36
• 3.1.1 有高架桥路段的污染源浓度28-30
• 3.1.2 无高架桥路段的污染源浓度30-32
• 3.1.3 高架桥覆盖的街道峡谷颗粒物浓度32-34
• 3.1.4 无高架桥覆盖的街道峡谷颗粒物浓度34-36
• 3.2 颗粒物实测结果与分析36-40
• 3.2.1 高架桥对于颗粒物浓度的影响36-37
• 3.2.2 植被覆盖对于颗粒物浓度的影响37-40
• 3.3 数值模拟分析40-46
• 3.3.1 街道峡谷模型的建立40-41
• 3.3.2 边界条件及计算方法41-42
• 3.3.3 模拟结果分析42-46
• 3.4 本章小结46-47
• 第四章 颗粒物浓度的相关性分析47-58
• 4.1 相关性分析的基本概念47-51
• 4.1.1 一元线性回归47-49
• 4.1.2 相关系数r49
• 4.1.3 判定系数R249-50
• 4.1.4 调整的判定系数Adj.R~250-51
• 4.2 高度与颗粒物浓度的相关性分析51-55
• 4.2.1 各采样点浓度51-52
• 4.2.2 相关性系数计算52-53
• 4.2.3 实验结果分析53-55
• 4.3 温度与颗粒物浓度的相关性55-57
• 4.3.1 各采样点浓度55-56
• 4.3.2 实验结果分析56-57
• 4.4 本章小结57-58
• 第五章 结论与展望58-60
• 5.1 实验主要结论58-59
• 5.2 研究展望59-60
• 参考文献60-65
• 攻读硕士学位期间的研究成果65-66
• 致谢66

【参考文献】

中国期刊全文数据库 前10条

1 王乐;张云伟;顾兆林;;动态风场及交通流量下街道峡谷内污染物扩散模拟[J];中国环境科学;2012年12期

2 曹德康;苏建忠;黄以哲;张伟;李增德;刘雪林;;PM_(2.5)与人体健康研究现状[J];武警医学;2012年09期

3 付志民;孙在;杨文俊;谢小芳;;街道峡谷内细微颗粒物扩散特性的DPM数值模拟[J];中国计量学院学报;2011年04期

4 赵金镯;宋伟民;;大气超细颗粒物的分布特征及其对健康的影响[J];环境与职业医学;2007年01期

5 叶春;王嘉松;李新令;周校平;黄震;;街道峡谷内汽车排放污染物浓度分布的观测与数值模拟[J];环境化学;2006年03期

6 蒋德海;蒋维楣;苗世光;;城市街道峡谷气流和污染物分布的数值模拟[J];环境科学研究;2006年03期

7 刘大锰;黄杰;高少鹏;马永胜;安祥华;;北京市区春季交通源大气颗粒物污染水平及其影响因素[J];地学前缘;2006年02期

8 谢晓敏,黄震,王嘉松;建筑物顶部形状对街道峡谷内污染物扩散影响的研究[J];空气动力学学报;2005年01期

9 王远成,吴文权,张懿;街道峡谷内机动车排放污染物的数值模拟[J];上海理工大学学报;2004年04期

10 魏复盛,胡伟,吴国平,滕恩江,JimZhang,R.S.Chapman;空气污染与儿童肺功能指标的相关分析[J];中国环境科学;2001年05期

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本文编号：295844