城市交通干道內(nèi)機動車污染物排放和擴散的仿真模擬研究.pdf

1、隨著我國機動車保有量的快速增加，機動車排放的尾氣已成為城市污染的主要來源之一。而城市中鱗次櫛比的高大建筑物間形成的峽谷型街道，又使街道內(nèi)的交通廢氣大量積聚、難以擴散，對行人健康和周圍環(huán)境造成了極大的危害。本文針對當(dāng)前機動車尾氣為主導(dǎo)的城市空氣污染新特征，結(jié)合環(huán)境科學(xué)、交通工程和流體力學(xué)等學(xué)科知識，以實地調(diào)查為基礎(chǔ)，結(jié)合理論分析、微觀交通仿真技術(shù)和數(shù)值模擬方法，開展了城市局部空氣污染熱點的研究，有利于科學(xué)指導(dǎo)未來城市道路和周邊建筑的規(guī)劃和

2、建設(shè)，為最終改善城市環(huán)境，提高居民生活品質(zhì)提供數(shù)據(jù)基礎(chǔ)與技術(shù)保障。具體工作及結(jié)論如下:
　　 (1)對濟南市趵突泉東門一側(cè)路段及周邊道路情況和交通現(xiàn)狀開展了實地調(diào)查，通過分析調(diào)查數(shù)據(jù)，我們發(fā)現(xiàn)研究路段內(nèi)的機動車流具有延誤時間長、平均速度低、污染物排放量大和油耗較高的特點。
　　 (2)結(jié)合實地調(diào)查的數(shù)據(jù)，利用TSIS軟件，分析了研究路段內(nèi)現(xiàn)有信號燈配時下機動車污染物的排放情況。并以污染物排放量，總體油耗和交通延誤為優(yōu)化指

3、標，提出了研究路段內(nèi)T型交叉口信號燈配時的優(yōu)化方案。通過分析研究，改進的優(yōu)化方案可使機動車的平均速度提高24％，總體油耗減少17％，CO排放量減少7％，基本上實現(xiàn)了緩解交通擁堵，節(jié)能減排的目的。
　　 (3)利用標準k-ε湍流模型和組分輸運方程相結(jié)合的數(shù)值模擬方法研究了交叉口內(nèi)污染物濃度的分布情況，并與風(fēng)洞實驗數(shù)據(jù)進行對比，驗證了數(shù)值模擬方法的正確性。再以趵突泉路與泉城路交叉口為研究對象，結(jié)合濟南市實際氣象條件、實際道路條件、周

4、邊建筑物形式及機動車污染物排放量等因素，模擬了交叉口內(nèi)污染物濃度的分布情況。通過研究我們發(fā)現(xiàn)，風(fēng)向?qū)徊婵趦?nèi)污染物的擴散分布有顯著影響，污染物濃度的分布與相應(yīng)風(fēng)向下空氣的流動特征相適應(yīng);風(fēng)速也在一定程度上影響著污染物的擴散，隨著高度增加，風(fēng)速增大，污染物的濃度和擴散區(qū)域逐漸變小，直至消失。在選取的三種風(fēng)向下，趵突泉公園北門附近都有大量污染物積聚，因此我們建議行人、交警及游客應(yīng)盡量避免在高污染區(qū)停留過久。
　　 (4)同時我們分析