城市综合交通规划大气环境影响预测的数学模型方法

摘要

该文以城市综合交通规划中的大气环境影响预测为例,分析了多种国内外具有代表性的空气质量模型的适用性,提出了空气质量模型在城市交通规划的大气环境影响预测中应用的基本原则.同时,该文还重点探讨了地理信息系统(GIS)与空气质量模型的结合.在上述工作的基础上,该文以上海市的空气质量模拟为实例研究对象,采用了国外应用比较广泛,但国内尚无应用研究报道的欧拉型数值模型UAM-V,探索其在上海市陆域范围内的应用,并重点模拟了不同气象场景下和不同VOC/NOx比值下,NOx、CO、O<,3>浓度的空间分布特征和日变化趋势.同时,该文还初步尝试了GIS与UAM-V的结合,在模型的数据准备和处理中发挥了GIS强大的空间分析功能.模拟结果较好地反映了光化学烟雾的生成机理和时空分布特点,与国内外包括上海已有的研究结果有较好的吻合.尽管由于数据可获得性等原因,模拟结果不足以完全真实地反映上海市的空气质量状况与特征,但作为一种技术方法的研究和探索,该文对具有一定先进性,能够反映复杂的大气物理化学过程的三维空气质量模型进行了测试分析,并得到了一些有意义的数据和信息.

目录

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第一章规划的环境影响评价

§1.环境影响评价及其重要意义

1.1环境影响评价的概念

1.2环境影响评价的重要性

§2.项目EIA的局限性

§3.规划层次的环境影响评价

3.1 SEA的提出及发展

3.2 SEA与EIA的关系

3.3 SEA在香港特区及中国内地的初步实践

3.4规划层次的环境影响评价

第二章城市综合交通规划的大气环境影响预测

§1.城市交通发展对大气环境的影响

1.1机动车尾气污染

1.2国内外交通污染治理现状及发展动态

§2.城市综合交通规划概述

2.1城市综合交通规划的概念和意义

2.2城市综合交通规划的发展

§3.交通规划的大气环境影响预测

3.1交通规划中大气环境影响预测的范围和目标

3.2预测因子选取及要求

第三章城市综合交通规划大气环境影响预测的数学模型方法

§1.空气质量模型在城市综合交通规划环境评价中的应用

1.1箱模式

1.2高斯模式

1.3拉格朗日模式

1.4欧拉模式

§2.空气质量模型的适用性分析

2.1 SEA环境影响预测的特点

2.2交通规划环境影响评价中应用空气质量模型的基本原则

2.3空气质量模型的适用性分析

2.4结语

第四章 基于地理信息系统（GIS）的大气污染预测研究

§1.GIS及其与空气质量模型的结合

1.1 GIS的概念

1.2 GIS与空气质量模型的结合

§2.ArcGIS Desktop 8.1

2.1 ArcView

2.2 ArcInfo

2.3 ArcMap、ArcCatalog、ArcToolBox

§3.可变网格的城市环境空气质量(UAM-Ⅴ)模型

3.1为什么选用UAM

3.2 UAM的输入文件

3.3 UAM的输出文件

3.4大气化学机理

第五章实例研究

§1.上海市交通环境概况

1.1城市概况

1.2道路建设

1.3机动车保有量

1.4大气污染现状

§2.实例研究的基础准备

2.1模拟的基本考虑

2.2坐标系统介绍

2.3模拟区域及网格划分

2.4模拟时段的选择

§3.地理信息数据库

3.1数据库的总体构成

3.2实例分析中GIS的主要应用

§4.输入数据的准备

4.2 METEOROLOGICAL文件

4.3 AIR QUALITY文件

4.4 EMISSION文件

4.5 CHEMISTRY文件

§5.模拟结果与讨论

5.1源强分布

5.2污染大气中的基本光化学反应

5.3 CO、NOX、O3日变化的空间分布

5.4 CO、NOx、O3逐时变化及地理分布特征分析

5.5不同VOC/NOx比值下的模拟结果

5.6不同气象条件下的模拟结果

5.7小结

第六章结论与讨论

6.1本文的工作

6.2大气质量数值模拟存在的问题

6.3展望

附录CB-IV-TOX化学反应机制

参考文献

致谢

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