有高架的城市街道峡谷内颗粒物扩散的数值模拟研究.docx

有高架的城市街道峡谷内颗粒物扩散的数值模拟研究
标题：高架城市街道峡谷内颗粒物扩散的数值模拟研究
摘要：本论文通过数值模拟方法研究了高架城市街道峡谷内颗粒物扩散的特征和影响因素。通过选取具有典型峡谷特征的城市街道作为研究对象，建立了一套数值模拟模型，对颗粒物在峡谷环境中的扩散过程进行了模拟并分析。结果表明，峡谷宽度、高度和周围建筑群布局对颗粒物扩散具有显著影响。本研究结果可为高架城市街道峡谷的规划和环境治理提供科学依据。
关键词：高架城市街道、峡谷、颗粒物、数值模拟
1.引言
随着城市化进程的推进和交通工具的增加，高架城市街道与峡谷现象成为现代城市中普遍存在的状况。然而，由于高架城市街道峡谷地形的特殊性，颗粒物扩散可能受到许多因素的影响，这对城市空气质量和居民健康构成潜在威胁。因此，通过数值模拟研究高架城市街道峡谷内颗粒物的扩散特征和影响因素对于改善城市环境质量具有重要意义。
2.研究方法
2.1模型建立
选择具有典型峡谷特征的城市街道作为研究对象，建立数值模型。采用计算流体力学(CFD)方法对流场进行数值模拟。模型中考虑峡谷的宽度、高度、坡度、建筑群布局等因素，并设定城市街道两侧的高架路位和交通因素，以逼真地模拟高架城市街道峡谷环境。
2.2模型验证
通过与实测数据进行对比，验证模型的准确性和可靠性。选择颗粒物浓度、风速和风向等关键参数进行对比分析，以确保模型可以较好地重现实际情况。
3.结果分析
3.1颗粒物浓度分布特征
模拟结果显示，颗粒物浓度在高架城市街道峡谷内的分布具有明显的空间差异性。在峡谷底部和靠近高架路位的区域，颗粒物浓度较高；而在峡谷两侧和远离高架路位的区域，颗粒物浓度较低。这是因为峡谷地形导致了风流动的阻碍和堆积，使得颗粒物难以扩散。
3.2影响因素分析
模拟结果还表明，峡谷的宽度、高度和周围建筑群布局等因素对颗粒物扩散具有显著影响。峡谷越窄、高度越大，颗粒物扩散受到的阻碍越大；而周边建筑群的布局对形成漩涡、影响风速和方向等因素也会对颗粒物扩散产生影响。因此，在高架城市街道峡谷的规划中应考虑这些因素，以降低颗粒物浓度。
4.涉及的工程应用
本研究结果可以为高架城市街道峡谷的规划和环境治理提供科学依据。通过模拟分析，可以为规划过程中的峡谷设计提供参考，并探索有效的环境治理措施，以减少颗粒物污染。
5.结论
本研究通过数值模拟方法，研究了高架城市街道峡谷内颗粒物扩散的特征和影响因素。模拟结果表明，峡谷的宽度、高度和周围建筑群布局等因素对颗粒物的扩散具有重要影响。本研究结果对高架城市街道峡谷的规划和环境治理具有重要参考价值，可为改善城市空气质量和居民健康提供科学依据。
参考文献：
[1]杨某某,张某某,周某某.高架城市街道的峡谷效应研究[J].环境科学,2020,41(01):337-345.
[2]郭某某,吴某某,张某某.基于FLUENT的高架城市街道峡谷效应数值模拟与分析[J].环境污染与防治,2019,41(10):59-64.