玉溪市中心城区大气污染物扩散的风洞模拟

发布时间：2020-06-05 22:34

【摘要】：随着我国经济社会的快速发展,城市功能区和产业结构形态发生巨大变化,环境空气问题日益复杂,环境空气质量新标准的实施更是表明国家和公众越来越关注环境空气污染问题。玉溪市中心城区属于西南高原山地城市,地形复杂、地面粗糙度大、气压低,其污染物稀释扩散有着其独特的规律。由于该区域的环境空气质量一直处于相对较好的水平,大气环境污染方面的研究相对薄弱,针对该区域流场特征和污染物扩散规律的风洞实验研究工作还未开展过,因此开展这方面的研究十分必要。本文以高原山地城市(云南省玉溪市中心城区)为研究对象,通过小球测风实验研究了观测现场的风、稳定度、风廓线指数等流场数据。观测结果表明,观测期间强不稳定(A)、不稳定(B)、弱不稳定(C)、中性(D)、较稳定(E)出现的频率分别为1.52%、31.82%、25.76%、36.36%、4.54%；由于风向风速变化频率较快,观测到风速廓线类型有5种：不规则型、正常型、极值型、反向型、等值型,频率分别为：45.45%、30.91%、16.36%、5.45%、1.82%；研究区域的风廓线指数很大,中性稳定度、不稳定条件下的风廓线指数p分别为0.608、0.527。研究玉溪市中心城区大气污染物扩散规律的手段主要是环境风洞实验。以木材、泡沫、塑料绒线为主要材料制作1：3000玉溪市中心城区的地物模型置于环境风洞试验段,调节风洞风速、粗糙元挡板和风栏布置,将现场风廓线指数还原到风洞中。实验发现通过调节粗糙元挡板的高度、风栏间距可以有效的提高风廓线指数。示踪实验采用乙烯作为示踪剂,采用扇形布点对下风向不同点位采样分析,根据示踪实验各测点的稀释比换算出各测点的大气污染物的地面或空间浓度值。示踪实验结果表明不论是横向还是不同高度浓度都分别呈正态分布,其中500m处横风向浓度呈偏正态分布,这是因为东面地势高,最高浓度出现在偏离地势较高的一侧。根据空间浓度分布规律计算出了中性条件下玉溪市中心城区的横向扩散参数和垂直扩散参数,由于该区域地面粗糙度大、风廓线指数高,示踪实验获得的横向扩散参数幂函数表达式的系数和指数略大于P-G法。
【学位授予单位】：昆明理工大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：X51;X169

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