大气污染物长期平均浓度预测程序的编制及应用

运用FORTRAN语言编制了大气污染物的长期平均浓度预测程序，并在研究分析某市历年长期风向频率、风速和大气稳定度及不同风向、风速、稳定度联合频率等气象资料和调查污染源的基础上，运用该程序对某公司排放的主要大气污染物TSP、SO2、NOx的长期平均浓度进行了预测，结果表明本程序能够很好的对大气污染物的长期平均浓度进行预测，而且预测结果也是合理的。     

城市次干道路段机动车污染物排放因子的测定

选择上海市路网某典型次干道上的两点进行机动车污染排放因子测试，获得了城市次干道上机动车排放污染物浓度、交通参数、气象参数等实测数据．根据观测点处不同的气象条件，选用不同的大气扩散模型进行反推，得出机动车排放源强及平均排放因子，并在此基础上应用多元回归方法进行计算，获得了8大类机动车各种排放污染物的单车排放因子。     

车用汽油机污染物排放特性的灰色关联分析

以车用汽油机CO排放浓度为例，用灰色理论计算出各影响因素与CO排放间的灰色关联度，并对计算结果作了相应的分析，对汽油机在不同工况下影响排气污染物生成的各种因素提出了新的分析方法。     

西南山区大气污染扩散的定点观测与模式评估

针对山区局地污染源的大气扩散，通过定点气象观测与数值模拟相结合的污染评估技术，采用区域模式与局地模式相嵌套的高分辨率区域空气质量模拟系统RegAQMS,模拟了一个西南山区磷化工工业园所在区域三维气象要素场、大气边界层湍流场以及污染物散布的浓度场，分析了山地复杂条件下大气污染物的扩散特性和影响其散布的关键因子。结果表明：区域主要的污染物如SO₂小时和日均浓度均未超过国家相关标准且有较大盈余，但在源区附近山体表现出较高的长期平均浓度，模拟时段总平均浓度占比标准份额高达87.7%。区域偏东和东南风极高的出现频率61.8%、较低的风速(如≤2 m/s风速频率43.1%)、离源近距离处敏感的下风向有相当高度山体的阻挡、大气稳定层结(逆温和贴地逆温较高的频率63.4%和27.2%)等是导致长期高值平均浓度的主要原因。与观测浓度的对比表明：RegAQMS能较好地描述该区域污染物的实际分布，模拟与观测的小时浓度相关达0.47,但整体有所高估，误差可能来源于采样时间的不同、排放源的变动、小风条件下平均风向的定义与扩散强度估计的不确定性等。     

岛屿尾流近区浓度的分布特性

对岛屿尾流近区的污染物混合输移特性进行了研究。采用平面激光诱导荧光 (PL IF)技术 ,在恒定来流中 ,分别对圆柱和正弦形状岛屿后 7倍岛屿半宽度范围内的浓度场进行了测量。分析了长时间平均浓度场、脉动浓度场、最大浓度场和尾流浓度断面半宽度的沿程变化规律和大尺度旋涡的存在对尾流区污染物混合输移的影响。结果显示 ,在同样来流条件及排放浓度下 ,正弦形岛屿近区尾流内积聚的污染物浓度大于圆柱形岛屿近区尾流内的浓度 ;基于平均浓度场和脉动浓度场而得到的尾流浓度半宽度大致相同 ,在实验范围内是线性发展的。本研究不仅是环境水力学学科发展的需要 ,而且有利于水污染的控制     

室内环境参数对室外气象参数瞬时变化的动态响应研究

为研究空调房间室内环境参数对室外气象参数瞬时变化的动态响应,采用CFD中的标准k-ε模型对兰州地区某办公室在考虑非稳定传热情况下的室内气流组织和污染物浓度场进行数值分析,获得了顶送风/下回风和侧送风/下回风两种通风模式下室内流场、温度场及污染物浓度场的分布。结果表明:不同时刻的太阳辐射通过激励室内自然对流换热过程对室内污染物的空间分布及迁移特性产生了显著影响。同一送风模式下,16:00时室内的污染物浓度较8:00时均匀,而8:00时的污染物浓度平均水平较高;在同一送风参数下,采用顶送风方式时更有利于降低室内污染物浓度。     

典型气象日方法在大气环境影响评价中的应用

对某地区的基本气象资料进行统计和分析，讨论并给出大气环境影响评价中典型气象日的确定方法。结合高架点源影响浓度的实例计算，可以方便地得到典型气象日条件下大气污染物的日平均浓度分布以及周围环境保护敏感目标的日平均浓度影响值，能够更为真实地反映该地区的实际气象条件对大气污染物分布浓度的影响情况。     

机动车多点源排放空气污染物浓度解析模式

针对公路机动车排放源和环境特点，建立了风速和扩散系数随高度变化的公路机动车多源排放空气污染平流扩散方程。提出了在地面和对流层边界对污染物为全反射条件下的定解问题。引用Green函数的概念，提出了公路机动车多源扩散方程的求解思路，利用微分方程的特征理论，求得了Green函数的横风和垂直向分量。通过Green函数分量与排放源强的线性组合，得到了公路机动车排放为多点源、线源和面源时污染物浓度三维分布的解析解。指出了广泛使用的高斯扩散模式在公路机动车排气污染物浓度计算中的局限性。     

隧道峒口废气对流扩散的数值研究

采用三维数值模拟的方法,对隧道峒口废气的扩散情况进行了预测和分析,揭示了在不同风速和风向条件下,峒口废气的扩散特征．计算结果表明,风速越高,废气离开峒口后,浓度衰减得越快;而横向风则会导致隧道两侧很大区域内的污染物浓度超标。因此,应采取有效措施,控制隧道峒口污染物的扩散。     

九江市大气污染物扩散气象条件分析

利用气象观测资料和环境监测数据,分析2018—2019年九江市大气污染物扩散气象条件,并对比分析周边南昌、景德镇大气污染物扩散条件,得出以下结论:九江、南昌、景德镇3地平均PM2.5浓度均呈现秋冬季高、春夏季低的特点;3地PM2.5浓度偏高时段主要在冬半年,九江明显更高;当冬季九江盛行偏北风和东北风时PM2.5浓度更高、污染更严重,2018—2019年九江逆温次数较南昌多,垂直扩散条件略差于南昌;受地形影响,冬半年常见的偏北风被大别山脉分流为西北风和东北风,九江位于两股气流的交汇处,九江南侧有山脉阻挡,不利于污染物向南扩散.     

黄海辐射沙脊群海域水环境数值模拟研究

为了弄清黄海辐射沙脊群这一具有广阔潮间带典型海域的水动力及污染物扩散稀释情况,在该海域找到较为理想的污染物排放位置,采用沿深垂向平均二维数值模式对该海域的潮流场和物质扩散场进行了模拟,模拟过程中采用变网格技术和改进的“干湿法”处理动边界问题．通过海域水体余流场和几个典型位置Lagrange水质点运动轨迹的计算,分析了余流场对污染物运移的影响,并得到了该海域较为理想的污染物排放位置．     

钦州湾物理自净能力研究

采用二维潮流数值模型和水质模型探讨了钦州湾污染物的扩散规律，利用钦州湾海域现场观测数据，计算了钦州湾的海水交换率，平均半更换期及环境容量。计算结果表明，在较大潮汐时，钦州湾的海水交换率为０．１２４，平均半更换期为７．２个潮周期，保持一级海水的ＣＯＤ排放量为每个潮周期２３４．５ｔ，保持二级海水的ＣＯＤ排放量为３６６．９ｔ。     

环钦州湾河流入海污染物通量及其对海水生态环境的影响

利用2001至2010年监测结果和统计资料,研究环钦州湾近10年河流主要污染物人海通量变化特征,分析污染物人海通量变化与钦州市人口和地区生产总值（GDP）之间的关系,探讨近10年来环钦州湾污染物人海通量变化的原因及其对钦州湾水质和生态环境的影响效应。结果表明,河流输入是钦州湾人海污染源的最主要部分,人海污染物以有机物（COD）和营养盐为主。钦江和茅岭江输入的总污染物通量在前5年变化较大而后5年相对平稳;有机物通量与总污染物通量的变化特征一致;营养盐通量在近10年中显示出增加的趋势。钦州湾周边地区的社会经济快速发展以及近年来环境保护政策和措施的综合作用是河流污染物通量变化的主要原因。近10年河流营养盐入海通量持续增加,引起海湾营养盐的增加及富营养化程度的加重,最终导致钦州湾赤潮的风险增加以及浮游植物群落结构和多样性的变化,影响着海湾的生态系统健康。     

紫坪铺水库三维水质预警系统

研究水库中污染物的运动规律对于加强水库供水水质管理,保障水库供水安全非常重要。针对可溶于水的污染物及油膜污染在水库中的运移情况,选择直接求解三维污染物输运方程来研究水库中污染物的运动规律,并将研究成果应用到实际工程,开发了紫坪铺水库三维水质预警系统,同时提出了该水利枢纽工程应急运行的若干建议。     

有限体积海岸海洋模型模拟泉州湾人工岛建设对水交换的影响

以泉州湾秀涂人工岛的建设为例,基于有限体积海岸海洋模型,建立泉州湾三维数值模型,模拟分析建岛前、后水动力特征、潮致余流和纳潮量的变化.采用欧拉弥散方法模拟污染物浓度的对流扩散,对泉州湾的水交换能力进行分析.结果表明:建岛后,大部分海域的海潮流速约减小0.1 m·s^-1;石湖港区人工岛连线以西大部分区域的潮致余流变化不显著,但湾口的潮致余流出现较为明显的减少;纳潮量的变化较为明显,小潮期间纳潮量的变化率为10.09%,使小潮期间湾内水体与外海的交换能力变弱,更易遭受污染威胁;洛阳江流域和金屿的污染物浓度差变化较大,导致湾内水体的半交换时间约增加3 d.     

波浪辐射应力对潮流的影响

利用考虑能量损失的抛物型缓坡方程计算大区域的波浪辐射应力，作为附加项添加到深度平均的二维潮流方程中，从而研究长时间波浪作用对于潮流的影响．数值试验表明，波浪在长时间作用后，波浪辐射应力对潮位的影响很小，可以忽略不计，但是对潮流流速有比较大的影响，尤其是在波浪破碎的情况下，在潮流流速计算中必须加以考虑．     

湄洲湾潮流和污染物输运的高精度非结构网格模拟

针对湄洲湾不规整岸边界和复杂的潮流变化等特征,模型采用高精度的二维非结构网格浅水流模型对湾内潮流水动力进行模拟。基本方程离散和有限体积法思想,并利用改进的QUICK格式提高对流项计算精度,在扩散通量估算上引入具有良好数值性能的超松弛校正方法。不合理的压力波由Rhie-Chow的动量插值方法加以抑制,水位校正方程结合SIMPLEC程式导出。通过对湄洲湾小潮的水动力模拟,结果表明,潮位、流速、流向的实测值和计算值吻合良好。另外,模型还对海湾内肖厝峰尾和鲤鱼尾两处主要污水排放口的COD排放进行了计算,模拟结果较好地反应了湄洲湾内污染物输运特征,为更好地进行近海水污染控制提供有力的手段。     

钦州湾潮流场及污染物输运特征的数值研究

【目的】钦州港作为广西重要的港口,港口快速发展的同时带来污染物排放量的不断增加。为保证钦州湾海洋生态的可持续发展,必须深入分析钦州湾的水交换与污染物输运特征。【方法】基于2010年秋季钦州湾的调查结果,应用ECOMSED模型构建了钦州湾三维潮流与污染物(以COD为例)输运模型。潮流模型的调和常数来自俄勒冈大学的中国海潮汐模型,污染物输运模型的开边界与初始值来自于调查结果。【结果】模型结果与海流调查结果吻合较好。钦州湾平均涨潮时与平均落潮时分别为11.4h与8.7h,对应落潮流大于涨潮流;平均潮差为2.8m,最大潮差4.25m,平均纳潮量约为10.8×108 m3;钦州湾的水体交换半周期为7d,而水体交换80%的时间约为28d;钦州湾COD浓度越往北越大,越靠近湾外越小,COD逐时浓度最大值约为1.27mg·L-1;钦州湾保税港区围填海后金鼓江北端和西侧的COD浓度分别上升约20%和10%。【结论】广西钦州湾保税港区的围填海工程对金鼓江的污染物浓度分布影响较大。     

秦皇岛海域洪季水动力及污染物扩散数值模拟

基于实测资料验证的秦皇岛近岸海域二维水动力和污染物扩散模型,研究了秦皇岛近岸海域洪季大潮水文条件下的水动力和污染物扩散分布特征,并在此基础上分析了风对秦皇岛近岸海域水动力和污染物扩散的影响.研究发现,秦皇岛近岸海域落潮流为东北(NE)向,涨潮流为西南(SW)向.在渤海夏季风作用下,秦皇岛近岸海域整体水位略有降低;落憩时刻,石河口以北海域流速降低,石河口以南海域流速增加;涨憩时刻,石河口以北海域流速略有增加,戴河口至滦河口间海域流速降低.化学需氧量(COD)扩散方向与涨落潮方向一致,涨落憩时刻,COD浓度均在滦河口以南海域降低,洋河口以北海域增加.     

北部湾及广西近海潮流数值模拟

该文采用二维浅水模型模拟分析了北部湾海域潮流系统,并在此基础上建立了广西沿海一、二维耦合水动力模型,模型中考虑了广西沿岸6条主要入海河流对近岸水动力的影响,进一步分析了广西近海海域潮致余流场及其对近海污染物输移扩散的影响。模型潮位计算值和实测值符合良好。结果显示:K1分潮在北部湾口形成一个逆时针旋转潮波系统,M2分潮在湾顶越南海防附近形成逆时针旋转潮波系统,广西近海海域K1分潮占优。广西沿海海域内,离岸较近的海域余流场相对较强,余流速度受浅水效应及湾口等地形缩窄影响而增强;离岸较远海域余流明显减弱,水体交换能力降低。