公路交通系統(tǒng)大氣污染物擴(kuò)散數(shù)值模擬研究.pdf

1、隨著我國經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，汽車保有量的不斷增多，由此帶來的交通大氣污染日益惡化。計算流體力學(xué)理論與現(xiàn)代計算機(jī)相結(jié)合，模擬某個區(qū)域內(nèi)大氣流場走向和污染物濃度場分布，分析大氣的擴(kuò)散機(jī)理和污染物的分布規(guī)律，成為當(dāng)今研究討論的熱點(diǎn)之一。
　　 課題首先分析高速公路和一級公路的交通量，通過計算得到盡可能接近實(shí)際情況的兩種線性污染源的CO源強(qiáng)濃度。之后以數(shù)值計算理論和污染物擴(kuò)散理論為基礎(chǔ)，運(yùn)用描述湍流運(yùn)動的k-ε雙方程模型，分別對空曠地帶處、城市

2、十字路口處、街道峽谷處進(jìn)行了模擬，得到其不同風(fēng)速下和不同風(fēng)向下的流場和濃度場分布。通過分析認(rèn)為：空曠地帶處，平均風(fēng)遷移對污染物的擴(kuò)散起到?jīng)Q定性作用。當(dāng)風(fēng)速從3m/s增大到10m/s，高污染區(qū)CO濃度下降約2.3倍，有利于改善了環(huán)境空氣質(zhì)量；建筑物的布局影響著流場的走向和濃度場的分布，風(fēng)向傾斜進(jìn)入建筑群時，湍流作用減弱，風(fēng)的遷移作用增強(qiáng)，更有利于污染物的擴(kuò)散；公路兩側(cè)下風(fēng)向建筑物較低時，污染情況相對較輕。
　　 在實(shí)際生活中，模擬

3、各物理模型所得到的濃度場分布，可以指導(dǎo)人們在戶外活動時避開高污染帶。將理論與建設(shè)項目相結(jié)合，考慮當(dāng)?shù)厥⑿酗L(fēng)的因素，提出如下建議：避免將主交通干道安排在環(huán)境敏感區(qū)的當(dāng)?shù)厥⑿酗L(fēng)上風(fēng)向處；較高層建筑物應(yīng)安排在公路兩側(cè)沿當(dāng)?shù)厥⑿酗L(fēng)下風(fēng)向處；合理設(shè)計建筑物的外形，設(shè)計過程中盡可能使得建筑物的迎風(fēng)表面接近于流線型。
　　 本文計算工具采用FORTRAN語言編程計算，圖形處理采用TECPLOT9.0軟件。所得結(jié)論對于擬建項目的選址、城區(qū)規(guī)劃的