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《城市街道布局對(duì)大氣流動(dòng)與污染物擴(kuò)散特征影響的數(shù)值模擬.研究》由會(huì)員上傳分享,免費(fèi)在線閱讀,更多相關(guān)內(nèi)容在應(yīng)用文檔-天天文庫。
1、上海交通大學(xué)學(xué)位論文原創(chuàng)性聲明本人鄭重聲明:所呈交的學(xué)位論文,是本人在導(dǎo)師的指導(dǎo)下,獨(dú)立進(jìn)行研究工作所取得的成果。除文中已經(jīng)注明引用的內(nèi)容外,本論文不包含任何其他個(gè)人或集體已經(jīng)發(fā)表或撰寫過的作品成果。對(duì)本文的研究做出重要貢獻(xiàn)的個(gè)人和集體,均已在文中以明確方式標(biāo)明。本人完全意識(shí)到本聲明的法律結(jié)果由本人承擔(dān)。學(xué)位論文作者簽名:汪立敏日期:2004年1月15日-iv-上海交通大學(xué)碩士論文第一章緒論1.1研究背景1.1.1城市大氣污染現(xiàn)狀城市是人類社會(huì)經(jīng)濟(jì)和文化發(fā)展的產(chǎn)物,世界各國(guó)國(guó)際大都市發(fā)展的歷程,都表現(xiàn)為物流、能流和人流的集中和分散過程,實(shí)際是經(jīng)濟(jì)與資源
2、和環(huán)境的協(xié)調(diào)發(fā)展過程,可以說現(xiàn)代化城市的標(biāo)志之一就是交通高度發(fā)達(dá)。以美國(guó)、日本、歐洲為代表的發(fā)達(dá)國(guó)家,由于能源結(jié)構(gòu)的變化,煤煙型污染己基本得到控制;另一方面,隨著交通運(yùn)輸?shù)陌l(fā)展,特別是在大中城市,由于機(jī)動(dòng)車保有量的迅速增加,機(jī)動(dòng)車排污已成為城市大氣污染的主要來源。這段時(shí)間歷史上曾有過美國(guó)洛杉磯的光化學(xué)煙霧事件,日本東京的硫酸煙霧和光化學(xué)煙霧混合污染事件。這兩個(gè)大城市最終是以分散人口和交通,控制污染工業(yè)的發(fā)展來改善環(huán)境。在經(jīng)濟(jì)高速發(fā)展的今天,城市作為貿(mào)易、金融、交通、信息的中心,使世界經(jīng)濟(jì)系統(tǒng)逐步演變?yōu)槌鞘邢到y(tǒng)。以高經(jīng)濟(jì)速度和高人口密度為特征的城市,是今
3、天環(huán)境問題的焦點(diǎn),解決城市環(huán)境問題是世界各國(guó)面臨的長(zhǎng)期任務(wù)。我國(guó)城市環(huán)境主要面臨的問題有以下幾個(gè)方面:(1)城市人口膨脹、環(huán)境基礎(chǔ)設(shè)施滯后;(2)城市建設(shè)缺乏生態(tài)觀點(diǎn)、環(huán)境先天不足;(3)工業(yè)污染比較嚴(yán)重;(4)氣候惡化。由于我國(guó)的城市建設(shè)一度奉行“變消費(fèi)城市為生產(chǎn)城市”的政策,所以幾乎沒有純消費(fèi)城市,大都有自己的工業(yè)或加工業(yè)。而在工業(yè)發(fā)展中,生產(chǎn)工藝比較落后,資源和能源消耗大,能源結(jié)構(gòu)的不合理等原因也致使工業(yè)造成的污染嚴(yán)重。另一方面,隨著交通運(yùn)輸?shù)陌l(fā)展,特別是在大中城市,機(jī)動(dòng)車保有量迅速增加。雖然按我國(guó)總?cè)丝?、?guó)土面積和汽車總保有量計(jì)算,汽車密度可謂
4、很小,但由于歷史的原因,我國(guó)汽車工業(yè)起步較晚,車型較舊,汽車制造工藝落后,燃料中含鉛量限制了排氣后處理催化裝置的應(yīng)用,許多車輛的排放水平較國(guó)外同類汽車高出許多,大量國(guó)產(chǎn)汽車為發(fā)達(dá)國(guó)家受控制汽車排放量的15~20倍左右,加之我國(guó)的汽車保養(yǎng)維修和日常檢修系統(tǒng)又極不完善,大量車況惡劣的情況下,排放的污染物可能還要高出數(shù)倍甚至數(shù)十倍,機(jī)動(dòng)車排污已成為城市大氣污染的主要來源。以上海市為例,上海作為我國(guó)最大的經(jīng)濟(jì)中心城市,其日益嚴(yán)峻的交通問題和不斷增加的機(jī)動(dòng)車加重了城市的大氣環(huán)境污染負(fù)荷,使局部地區(qū)的大氣環(huán)境質(zhì)量嚴(yán)重惡化。城市汽車排氣污染成為影響城市發(fā)展和人民生命
5、健康的一個(gè)大問題。上海目前所需的一次能源全靠外部輸入,能源結(jié)構(gòu)仍以煤為主,煤炭在一次能源中的比重達(dá)70%左右,燃燒利用率低,環(huán)境污染嚴(yán)重。本市環(huán)境空氣污染屬石油型和煤煙型并重的復(fù)合型污染,主要污染物為可吸入顆粒物。通過能源結(jié)構(gòu)1上海交通大學(xué)碩士論文的調(diào)整,煤煙型空氣污染得到較有效的控制,但中心城區(qū)機(jī)動(dòng)車尾氣污染仍較突出。1.1.2機(jī)動(dòng)車污染現(xiàn)狀眾所周知,交通運(yùn)輸需要大量的能源,20%以上的能源消耗在交通運(yùn)輸上,全球因燃燒礦物燃料而產(chǎn)生的CO、HC、NOx的排放量,50%以上來自汽油機(jī)和柴油機(jī)。據(jù)統(tǒng)計(jì),近年來北京在非采暖期,城區(qū)內(nèi)機(jī)動(dòng)車排放的CO、HC和
6、NOx已分別占總排污量的60%、86.8%和54.7%;上海城區(qū)機(jī)動(dòng)車排放的CO、HC和NOx[1]已分別占總排污量的86%、90%和56%。汽車作為現(xiàn)代化的交通工具,在促進(jìn)經(jīng)濟(jì)繁榮和發(fā)展、提高人民生活水平的同時(shí),也給人類賴以生存的環(huán)境,特別是城市大氣環(huán)境帶來嚴(yán)重污染,使人們的身心健康受到嚴(yán)重威脅。目前許多國(guó)家都將控制汽車排放作為改善大氣環(huán)境質(zhì)量的重點(diǎn)工作。通過研究制定汽車排放控制規(guī)劃,建立和完善排放控制法規(guī)及管理機(jī)構(gòu),對(duì)汽車排放進(jìn)行科學(xué)的、系統(tǒng)的監(jiān)督管理。由于近年來汽車數(shù)量增加過快,在汽車的設(shè)計(jì)制造、使用、維修保養(yǎng)、報(bào)廢等環(huán)節(jié)上存在許多問題,加上城市
7、的道路建設(shè)相對(duì)滯后、交通管理不適應(yīng),以致城市汽車排氣污染問題仍很嚴(yán)重。以上海市為例,進(jìn)入80年代后上海市機(jī)動(dòng)車保有量步入快速增長(zhǎng)時(shí)期。據(jù)統(tǒng)計(jì),1985年全市機(jī)動(dòng)車保有量突破10萬量,1990年又突破了21萬輛,1993年進(jìn)一步突破了30萬輛,到1995年底全市機(jī)動(dòng)車保有量已達(dá)42萬輛,并以每年大于5萬輛的速度遞增,1996年的70萬輛(其中包括24.7萬輛輕型摩托車,不含46萬輛助動(dòng)車)。據(jù)統(tǒng)計(jì),到2002年底,全市共有機(jī)動(dòng)車140萬輛,其[2]中汽車約70萬輛,各類摩托車70多萬輛。機(jī)動(dòng)車年排放二氧化氮12.8萬噸,超出環(huán)境容量的1.33倍。環(huán)境監(jiān)測(cè)
8、結(jié)果表明,上海市區(qū)主要交通路口的一氧化碳濃度、碳?xì)浠衔餄舛群偷趸衔餄舛榷汲^了國(guó)家環(huán)境空