計算流體力學模擬街道峽谷特征和風向對細顆粒物污染擴散的影響*

劉建峰 王寶慶 牛宏宏 劉博薇 任自會 陳榮會 王澤北

(南開大學環境科學與工程學院，天津 300071)

計算流體力學模擬街道峽谷特征和風向對細顆粒物污染擴散的影響*

劉建峰 王寶慶#牛宏宏 劉博薇 任自會 陳榮會 王澤北

(南開大學環境科學與工程學院，天津 300071)

街道峽谷結構和風向會對街道峽谷內的污染物濃度和擴散特征帶來一定影響。利用計算流體力學(CFD)軟件，針對街道峽谷高寬比、建筑物間隔(建筑物間空隙與街道總長度的比值)和風向對街道峽谷內細顆粒物擴散的影響進行數值模擬。模擬結果表明，建筑物間隔為20%，風向為北風，風速為3m/s，街道峽谷高寬比分別為1∶2、1∶1和2∶1時，街道中心線距地面1.5m高度細顆粒物最大質量濃度分別位于-19.3、-88.0、-19.3m(以與街道中心點的距離計，正值表示在街道中心點以東，負值表示在街道中心點以西，下同)位置，為37.5、46.4、28.4μg/m3。街道峽谷高寬比為1∶1，風向為北風，風速為3m/s，建筑物間隔分別為0、20%和40%時，街道中心線距地面1.5m高度的細顆粒物最大質量濃度分別位于148.0、-92.3、-186.7m位置，為88.1、31.6、33.7μg/m3。街道峽谷高寬比為1∶1，建筑物間隔為20%，風速為3m/s，且分別處于西風、北風和西南風時，街道中心線距地面1.5m高度的細顆粒物最大質量濃度分別位于165.3、58.0、1.5m位置，為10.6、11.2、16.0μg/m3。可見，CFD模擬近地面污染物擴散時應考慮街道峽谷結構和風向的影響。

街道峽谷 細顆粒物擴散 計算流體力學 結構

最近幾年，許多流行病學的研究顯示，道路污染能對人群健康產生不利影響，可能引起呼吸系統疾病、心血管病、出生缺陷、癌癥和死亡[1]。……