工业集聚区发展规划的大气环境影响评价方法研究

以焦作市西部工业集聚区总体规划环境影响评价为案例,讨论工业集聚区规划大气环境影响评价工作内容及应关注的问题,包括大气环境现状调查与评价、大气环境容量估算、大气污染源强确定、大气环境影响预测、规划方案大气环境合理性综合论述、大气污染防治对策等。     

工业集聚区发展规划的大气环境影响评价方法研究

以焦作市西部工业集聚区总体规划环境影响评价为案例,讨论工业集聚区规划大气环境影响评价工作内容及应关注的问题,包括大气环境现状调查与评价、大气环境容量估算、大气污染源强确定、大气环境影响预测、规划方案大气环境合理性综合论述、大气污染防治对策等.     

大气环境影响预测模型

本文比较系统地介绍了二、三级评价项目中高架连续点源污染物排放的短期平均浓度预测模式、地面最大浓度及其出现距离计算方法、不利气象条件下的污染浓度预测模式及长期平均浓度预测模式。对其中资料的选取,细节的确定及多个点源迭加方法作了详细的阐述,最后简要地给出了分析方法。     

呼和浩特市城区发展对大气环境的影响分析

基于呼和浩特市近50年逐日定时地面气象资料、2002—2006年的逐日07时和19时各标准层探空资料、2001—2006年逐日主要污染物浓度和主要污染源源强、1961—2006年社会经济数据、2002年城区建设现状及1996—2010年城市总体规划资料,利用区域边界层模式模拟方法,研究了呼和浩特市城区建设发展对大气环境的影响。结果表明：（1）呼和浩特市城区发展后（规划后）气温高于现状（规划前）,城区中心气温与周边地区气温差增大,城市热岛效应增强;（2）呼和浩特城区规划后冬季气流汇集辐合区域增多,辐合能力增强,从而使冬季大气污染加剧;（3）呼和浩特市城区扩展后引起的下垫面热力与动力参数变化,将导致气流场发生显著变化,使得污染物的辐合能力增强。总体而言,呼和浩特市城区规划后虽增加了部分绿地等面积,但建筑物的增高增密、下垫面性质的改变,将使大气环境扩散能力减弱,大气污染加重。     

大气环境影响评价中若干问题的技术处理

建设项目的大气环境影响评价已由《中华人民共和国环境保护法》、《中华人民共和国大气污染防治法》纳入法制轨道,其评价结论也被明确为工程设计的依据。这既确立了大气环境影响评价的重要地位,也对其严密性和科学性提出了高要求。然而由于环评工作的多学科渗透所带来的复杂性,工作中往往会碰到许多实际问题,对这些问题若不正确解决就会影响评价结论。     

鄂尔多斯市城区发展对局地大气环境影响的数值模拟

选取鄂尔多斯市东胜区为代表区域。基于该区域1961—2006年定时地面气象观测资料和2002—2006年08时、20时各标准层探空以及2001—2006年主要污染源源强、1961—2006年社会经济数据、2002年卫星遥感反演资料、2003—2020年城市总体规划资料等,利用区域边界层模式模拟方法,分析鄂尔多斯市城市化进程对局地大气环境的影响。结果表明：东胜区发展后（2020年）气温低于现状（2002年）,使城区中心气温与周边地区气温差异变小,对城区大气环境的改善较为有利。东胜城区扩展后,在污染严重的冬季,气流辐合区域减少,辐散能力增强,对减轻城区污染和改善大气环境有利。城区拓展后由于下垫面等布局发生变化,气流场变化较大,但从污染物的扩散能力来看,按规划发展后城区污染轻于现状。     

鄂尔多斯市城区发展对局地大气环境影响的数值模拟

选取鄂尔多斯市东胜区为代表区域。基于该区域1961-2006年定时地面气象观测资料,2002-2006年08时、20时各标准层探空以及2001-2006年主要污染源源强、1961-2006年社会经济数据、2002年卫星遥感反演资料、2003-2020年城市总体规划资料等,利用区域边界层模式模拟方法,分析鄂尔多斯市城市化进程对局地大气环境的影响。结果表明:东胜区发展后(2020年)气温低于现状(2002),使城区中心气温与周边地区气温差异变小,对城区大气环境的改善较为有利。东胜城区扩展后,在污染严重的冬季,气流辐合区域减少,辐散能力增强,对减轻城区污染和改善大气环境有利。城区拓展后由于下垫面等布局发生变化, 气流场变化较大,但从污染物的扩散能力来看,按规划发展后城区污染轻于现状。     

我国自然大气环境分类的研究

自然大气环境的形成与地理、气候条件的影响有关.本研究从气象角度出发.通过对大气污染的数值模拟试验,客观的把我国自然大气环境分为三类.Ⅰ、Ⅱ类环境,大气扩散条件较好、净化能力较强、污染较轻,主要分布在我国的东部沿海、平原、丘陵以及内蒙古、西藏等高原地区.Ⅲ类环境,大气扩散条件差、净化能力弱、污染严重,主要分布在我国中西部的盆地、山区以及东部的长白山、武夷山等山区.     

我国自然大气环境分类的研究

自然大气环境的形成与地理、气候条件的影响有关。本研究从气象角度出发。通过对大气污染的数值模拟试验,客观的把我国自然大气环境分为三类。Ⅰ、Ⅱ类环境,大气扩散条件较好、净化能力较强、污染较轻,主要分布在我国的东部沿海、平原、丘陵以及内蒙古、西藏等高原地区。Ⅲ类环境,大气扩散条件差、净化能力弱、污染严重,主要分布在我国中西部的盆地、山区以及东部的长白山、武夷山等山区。     

WRF耦合城市冠层模式对珠三角城市群天气模拟影响的评估

基于是否耦合有城市冠层模式的3个对比试验(无城市冠层模式:W-NUR;单层冠层模式:W-UCM;多层冠层模式:W-BEP),应用WRF模式模拟了珠江三角洲(简称珠三角)地区发生于2011年6月21日午后的一次强降水过程,发现W-UCM、W-BEP试验模拟结果均优于W-NUR试验,但降水落区与实际观测相比仍有差异。为此应用前期10天(2011年6月11—20日)的模拟结果,通过对珠三角城市群6个站点基本气象要素模拟效果的评估,重点考察了W-NUR及W-UCM试验结果的差异,并对模拟降水存在差异形成的原因进行分析。评估结果表明:无论是W-NUR还是W-UCM,模拟的10 m高度风速普遍偏强,其中W-NUR模拟的平均风速与观测对比偏强1.61 m/s,W-UCM偏强1.58 m/s;W-NUR模拟的2 m高度温度及温度露点差均较观测偏低,温度平均偏差为-1.28 ℃,温度露点差平均偏差达-1.39 ℃,而W-UCM模拟的温度及温度露点差较观测偏高,温度平均偏差略高0.14 ℃,温度露点差平均偏差1.12 ℃。平均偏差及均方根误差分析反映出,温度模拟的误差最小,其次为温度露点差,风速误差最大,而且模拟温度和温度露点差与观测相关性更好,相关系数分别达到了0.60和0.50以上,通过0.001显著性水平检验,而风速的相关性则相对较弱。总体来看,尽管耦合冠层模式后WRF对地面气象要素的预报有所改善,但模拟的10 m高度风速仍然偏强。就21日强降水过程的模拟来说,由于偏北风偏强造成了切变线南压,可能是模拟降水落区偏南的一个原因。      

Impact Assessment of Urban Meteorology and the Atmospheric Environment Using Urban Sub-Domain Planning

For the purpose of (1) investigating the relationship between urban planning and the atmospheric environment, and (2) improving the atmospheric environment through rational and scientific planning, an urban sub-domain scale model is developed in the form of a three-dimensional non-hydrostatic model with k – ɛ closure. The distribution and azimuth of buildings, the screening of shortwave radiation by buildings, and the underlying surface type as characteristics of the urban environment are included, the ground temperature is calculated using the force-restore method, and the concentration equation is solved simultaneously. The model is evaluated using special field observations and wind-tunnel experiment data, showing that model results meet the observational and experimental data generally well. Based on the model, an index system and evaluation method is set up to assess the impact of urban meteorology and the atmospheric environment using urban sub-domain planning. As an example, two layouts of a specific sub-domain in Beijing are assessed. The impact assessment system of urban meteorology and the atmospheric environment using urban sub-domain planning, which includes the urban sub-domain scale numerical model, index system and evaluation method, provides an effective approach to improve the atmospheric environment through rational and scientific planning.     

城市化环境大气污染模型动力学问题

城市化环境大气污染动力学问题是城市环境大气污染形成机理及其治理原理研究中核心理论问题,该文从城市化环境大气污染各类复杂的交叉影响因素角度,初步描述了城市环境大气多尺度相互作用;城市建筑群及其周边地形影响;下垫面及陆面过程对城市环境大气动力结构形成的影响效应;城市环境水-土-气污染形成的多圈层相互作用等问题.并且综合分析探讨了城市环境大气污染的动力学特征及其影响作用.通过理论问题的讨论,给出了本项目开展的BECAPEX现场观测试验的设计实施和城市污染"大锅盖"特征结构研究的科学问题.     

城市生活垃圾处理的清洁生产分析

清洁生产是将污染预防原则应用于生产全过程,通过不断改善管理和技术进步,提高资源利用率,减少污染物排放,从源头上降低生产和服务对环境和人类的危害。针对国内生活垃圾处理技术的不同特点,着重对卫生填埋、垃圾焚烧和生物堆肥方法从经济、技术和环境等方面进行清洁生产分析与评价。     

暴雨灾害风险评估与区划的研究现状与进展

为暴雨灾害风险评估与区划研究需要,综合20年来国内外一些学者在灾害风险评估方面所取得的研究成果和相关文献资料,简要介绍了暴雨灾害风险区划的基本原理与技术路线;概述了暴雨灾害风险评估与区划的基本步骤;着重对暴雨灾害风险评价具有借鉴意义的模糊综合评判方法、灰色系统理论、信息量模型、人工神经网络方法等四种数学评价模型的适用性进行了分析;最后,指出未来暴雨灾害风险评估与区划研究工作的重点,一是优化暴雨灾害风险评估指标体系,二是合理选择暴雨灾害风险评估与区划的支持系统,三是完善暴雨灾害风险评估与区划的方法。     

城市雨水利用在区域规划环评中的可行性分析

我国目前正处于城市化快速发展阶段,随之而来的城市雨水资源的大量流失和污染严重的雨水径流及由此引起的城市洪灾和生态环境破坏等问题引起了人们的高度关注。对开发区雨水利用可行性分析结果表明:开发区雨水收集量可占总用水量的2.5%—8.0%,可节约用水费用12%—20%;与污水回用相比,在污水量小于5 000 m3/d时,采用雨水收集利用更加经济可行。因此,提出在区域规划层次上,应提高对城市雨水利用对策的重视,充分发挥区域规划环境影响评价宏观控制、协调的作用。     

城镇规划布局对边界层结构影响的数值试验

利用南京大学城市尺度边界层模式(UBLM),对方圆20 km的一个小城镇,以100 m水平格距进行了城市气象环境和边界层结构的数值模拟。结果表明,这种规模的小城镇,其边界层气象场分布与大城市最明显的差异就是城乡温差很小,不论白天还是晚上只有0.1~0.2℃的量值,基本不构成城市热岛现象。在日间层结不稳定情况下,主城区、郊区及居民区三类不同下垫面上的湍能廓线、位温廓线存在较大差异;而在夜间稳定情况下,这些要素的廓线分布几乎显现不出下垫面影响的差异。(1)局部下垫面的变化对模拟域内夜间气象环境的影响较小,差异主要显现在日间,且风速分布的变化强于温度变化。(2)当预留地建成稀疏居民区或稠密主城区时,在试验区下风方向的原有城市下垫面上会有气温升高、水平风速减小,垂直速度增大的现象;而当预留地建成平坦机场或水域时,城市下垫面上会有降温、水平风速增大、垂直速度减小的现象。(3)水域对城市气象环境变化的影响最大,它的存在或扩大会导致下风方向城市湍能、湍流扩散系数的明显减小。(4)备用地变成其它几种下垫面类型都对城市气象环境存在一定影响,但是其影响的程度比变成水域带来的影响程度都要小很多。     

大气污染物与温室气体减排协同效应评估方法及应用

基于二维四象限图构建了一个量化大气污染控制和温室气体减排协同效应的评估指标,建立了量化评估协同效应方法;针对《大气污染防治行动计划》评估中能源结构调整和产业结构调整措施进行了协同效应量化实施效果评估.结果显示:所有实施的减排污染物的措施均有正的CO2减排协同效应,应该积极鼓励和推荐.实现CO2和SO2减排最大协同效应的...     

城市气象研究进展

中国数十年来在城市气象研究这一新兴学科领域开展了大量研究并获得了多方面的丰硕成果。文中从城市气象观测网与观测试验、城市气象多尺度模式、城市气象与大气环境相互影响、城市化对天气气候的影响等4个方面论述了城市气象的主要研究进展:中国各大城市已建立或正在完善具有多平台、多变量、多尺度、多重链接、多功能等特点的城市气象综合观测网;北京、南京、上海等地开展了大型城市气象观测科学试验,被世界气象组织列入研究示范项目;成功开展了风洞实验、缩尺度外场实验研究;建立了多尺度城市气象和空气质量预报数值模式,并应用于业务;在城市热岛效应、城市对降水影响、城市气象与城市规划、城市化对区域气候及空气质量的影响、城市气象与大气环境相互作用等研究领域取得长足进展。最后指出,未来需要重点从新观测技术及观测资料同化应用、城市系统模式研究、城市化对天气气候的影响机理、城市化对大气环境和人体健康的影响、城市水文气象气候与环境综合服务等方面开展科学研究与应用,为中国城市化、生态文明建设、防灾减灾和应对气候变化等国家需求提供科技支撑。