基于建筑物影響下的高斯煙羽模型的研究*

楊夢(mèng)婕 王立鋒 姚超 賈義 唐松 張彤

（1.河北華燁冀科信息技術(shù)有限責(zé)任公司，石家莊 050000；2.河北省科學(xué)院應(yīng)用數(shù)學(xué)研究所，石家莊 050000；3.河北省信息安全認(rèn)證工程技術(shù)研究中心，石家莊 050081；4.河北先河環(huán)保科技股份有限公司，石家莊 050000）

0 引言

當(dāng)前我國空氣質(zhì)量整體不容樂觀，尤其是在北方的冬季，城市霧霾屢見不鮮。防治大氣污染、減輕大氣污染的影響和危害已成為當(dāng)今一項(xiàng)緊迫的研究課題［1］。通過研究污染源的擴(kuò)散形式以及污染氣體的濃度分布，為采取有效的預(yù)防性措施對(duì)污染源的擴(kuò)散進(jìn)行防治提供依據(jù)。

高斯煙羽模型是當(dāng)今研究大氣擴(kuò)散應(yīng)用最為廣泛的模型［2-6］。對(duì)于高斯煙羽模型的研究大部分都是在恒定的風(fēng)場(chǎng)下進(jìn)行［7］，然而當(dāng)前城市的建筑物林立，高層建筑物比比皆是，風(fēng)場(chǎng)在建筑物影響下，在不同的地理位置上呈現(xiàn)出不同的大小和方向，因此恒定風(fēng)場(chǎng)下的高斯煙羽模型不再適用于城市中的氣體擴(kuò)散。本研究提出一種修正的高斯煙羽模型，使之適用于不恒定的風(fēng)場(chǎng)，并結(jié)合CFD和深度學(xué)習(xí)，研究出一套針對(duì)建筑物周圍風(fēng)場(chǎng)預(yù)測(cè)的模型，將該模型得出的風(fēng)場(chǎng)數(shù)據(jù)用于修正的高斯煙羽模型中，能有效預(yù)測(cè)建筑物周圍的污染物分布，具有對(duì)于城市中的污染事件及時(shí)響應(yīng)和快速預(yù)測(cè)的效果。

1 不恒定風(fēng)場(chǎng)下的高斯煙羽模型修正

傳統(tǒng)的高斯煙羽模型均以恒定的風(fēng)場(chǎng)（恒定的風(fēng)向和風(fēng)速）作為前提條件。在城市建筑物的影響下，在同樣的天氣來風(fēng)情況下，不同的地理位置上將產(chǎn)生不同的風(fēng)速和風(fēng)向。……