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《山东师范大学》 2002年
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小尺度环境空气质量预测系统构建及其应用研究

刘红卫  
【摘要】: 以大气物理机制为出发点,利用大气科学和数学方法借助计算机技术预测具有一定污染源的区域大气污染物浓度值的时空分布,是近年来国际上研究的一个热点。建立一种自动化、界面可视化、输出结果图形化、集污染浓度预测、污染源数据管理和查询为一体的环境空气质量预测系统意义重大。 本文利用小尺度大气扩散模式构建了环境空气质量预测系统,并将该系统在章丘市大气环境保护中进行应用,研究了章丘市区的城市布局调整、SO_2环境空气容量以及重点工业点源和面源的集中控制。主要研究内容和结果如下: 1.环境空气质量预测模式 污染源因素、污染气象条件、地形条件是影响环境空气质量的三大主要因素,本文分析了三方面因素对环境空气质量产生的影响。从湍流统计理论出发的基本高斯模式,即连续点源在无限空间扩散的高斯模式是本文系统构建的基础。由于实际的扩散情况与高斯模式推导时的假设条件有差距,所以论文在基本高斯模式的基础上,结合具体的气象条件,建立起连续点源、面源在有风条件、小风或静风条件、封闭条件、熏烟条件下有限空间内的大气扩散模式;发生非正常排放时的瞬时和持续有限时间T的大气扩散模式;中长期大气扩散模式和城市多源大气扩散模式。 2.环境空气质量预测系统构建及系统评价 (1)系统的目标及设计 系统的设计目标要求,能通过自动查询功能方便地更新和维护污染源数据,实现污染源的科学管理;能实现污染气象条件的统计分析;能预测和模拟污染物浓度分布,为大气环境改善提供科学依据。 以观测和收集到的污染气象数据、污染源数据和专题地图等资料为数据基础,在Mapinfo5.0、Visual FoxPro.5.0、Winsurf技术支持下,构建起环境空气质量预测系统的空间数据库和属性数据库;利用扩展和修正的高斯扩散模式建立起模型库;将基础数据库和模型库用程序关联起来,实现数据的调入调出,建立起环境空气质量预测系统。 (2)系统功能与评价 针对系统的特点对系统的功能进行分析和评价表明,与其他同类预测系统相比, — ——— 本系统在污染源数据管理、友好的可视化界面、图形化输出功能以及污染气象资料统 计功能方面存在明显优势;但在系统集成性、自动性及稳定性方面存在不足,有待于 进一步完善、优化和提高。 将章丘市的实际污染数据代入城市多源扩散模式,利用符合指数d对模式进行检 验,d值计算结果为0.68,表明模式性能较好。 3.系统在章丘市区环境空气保护中的应用 对章丘市1999年的污染气象条件进行统计分析得知,章丘市的主导风向为S风, 次主导风向为E、ESE风向;章丘市区排放量最大的污染源为工业点源,对环境贡献 率最大的污染源类型为面源。几家重点工业点源恰好分布在E、ESE方位,而民用面 源遍布整个市区,从而造成市区大气污染严重。 本文从环境保护角度出发,针对章丘市大气环境问题,利用环境空气质量预测系 统对章丘市区的城市布局调整、环境空气容量和污染源集中控制分别进行了研究。 门)以明水热电厂为例,设计了主导风向S方位、次最小风频方位NNE和实际 布局方位三种不同布局。三种布局下的环境空气质量预测结果表明,最大风频方位布 局下污染程度最重、污染范围最广,最大风频方位布局下的最大浓度值是次最小风频 方位布局下最大浓度值的1.67倍.建议城市布局时,优先考虑布局在最小风向及次最 小风向ENE、NNE、SSE和WSW方位。 (2)污染源结构对环境空气质量影响的研究结果表明:点源和面源对环境空气 质量产生单位影响的当量比为18:1。本文提出了两种不同削减方案来改变点源和面 源结构,研究结果表明强调点源控制时的环境空气容量是强调面源控制时容量的 2.98倍。从而得出结论:加大对面源污染的控制,实行集中供热,变面源污染为点 源污染是增大城市环境空气容量的有效途径。 (3)本文提出对重点点源实行脱硫措施,提高城市集中供热率和气化率减少面 源污染。通过对重点点源和面源实施上述集中控制措施,不但整个市区在采暖期无超 标现象,且最高污染浓度由原来的 0.11mg加’降为 0.05 mg砌’,为以后发展经济新上 污染企业腾出了环境空间。 预测实施集中控制后的环境空气质量全年均符合国家二级标准。
【学位授予单位】:山东师范大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2002
【分类号】:X820

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【引证文献】
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1 凌英;孙燕;;城市氯气泄漏事故的安全距离应用研究[A];第十四届海峡两岸及香港、澳门地区职业安全健康学术研讨会暨中国职业安全健康协会2006年学术年会论文集[C];2006年
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1 温娟;石化工业区大气污染综合整治规划研究[D];山东师范大学;2003年
2 闫晓强;大气质量中长期预测方法的研究[D];天津大学;2004年
3 王志春;大气长期平均浓度模式在沿海地区中的应用[D];中国科学院研究生院(广州地球化学研究所);2006年
【参考文献】
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1 邓新民,刁瑞田;环境评价污染气象观测与分析的几个问题[J];四川环境;1999年03期
【共引文献】
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1 王祖炉;陈彬彬;吴幸毓;冯宏芳;;福建宁德沿海海陆风观测结果及特征分析[J];安徽农业科学;2009年20期
2 王友强;刘强;郭卫华;邵艳芳;郭锐;;中华文化标志城规划建设气候条件分析[J];安徽农业科学;2009年31期
3 丁飒;丁业;孔杉;;地表参数对AERMOD模型预测浓度精确度的影响[J];安徽农业科学;2011年34期
4 陈龙虎;吴月友;王文斌;;安徽省安庆地区2004~2008年低空风特征研究[J];安徽农业科学;2012年09期
5 姜信君;;大气污染采样统计分析的网格逼近函数法[J];辽宁科技大学学报;2010年03期
6 王越,栾英,吴昊;哈尔滨市空气污染指标时间变化规律的研究[J];环境科学与管理;2005年03期
7 孙晓怡;唐伟;;长春市区SO_2浓度垂直分布特征及成因分析[J];环境科学与管理;2006年01期
8 董旭光;王栋成;张爱英;刘焕彬;王静;曹洁;;烟囱高度合理性论证技术方法研究[J];环境科学与管理;2006年04期
9 刘从容;;沈阳市环境空气质量“优级”气象条件分析[J];环境科学与管理;2006年08期
10 杨佳财;王继民;孙白妮;;电厂烟囱高度确定的技术方法[J];环境科学与管理;2007年01期
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1 孙琛;孙黄龙;;消失模砂处理除尘系统的设计[A];中国机械工程学会铸造分会第十届消失模与V法铸造学术年会论文集[C];2011年
2 李明明;王雁;闫世明;陈二萍;卢淑贤;;大气污染扩散模式在环境影响评价中的比较研究[A];2011中国环境科学学会学术年会论文集(第三卷)[C];2011年
3 赵爱华;杨凤海;雷国平;刘晓光;;“3S”技术在土地生态环境调查中的应用[A];新技术在土地调查中的应用与土地科学技术发展-2005年中国土地学会学术年会论文集[C];2005年
4 王志春;宋丽莉;刘荣;叶燕翔;;边界层风速随高度变化的曲线模型分析[A];第十三届全国结构风工程学术会议论文集(上册)[C];2007年
5 刘盛余;陆成伟;;大气污染扩散模式研究进展[A];成都市科技年会分会场——世界现代田园城市空气环境污染防治学术交流会论文集[C];2010年
6 王栋成;张爱英;董旭光;王静;;建设项目选址的气象和环境空气影响因素研究[A];山东气象学会2005年学术交流会优秀论文集[C];2005年
7 彭丽芳;翁丽贞;李琪;;基于计算机网络的环境决策支持系统[A];中国市场学会2006年年会暨第四次全国会员代表大会论文集[C];2006年
8 车瑞俊;刘大锰;袁杨森;;北京市冬季大气颗粒物污染水平和影响因素研究[A];第九届全国气溶胶会议暨第三届海峡两岸气溶胶技术研讨会论文集[C];2007年
9 王栋成;张爱英;董旭光;王静;;建设项目选址的气象和环境空气影响因素研究[A];中国气象学会2005年年会论文集[C];2005年
10 刘丽;王体健;;区域复杂地形大气污染扩散的模拟研究[A];中国气象学会2007年年会大气成分观测、研究与预报分会场论文集[C];2007年
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1 贺伟光;开封市污染气象特征与大气环境容量研究[D];辽宁工程技术大学;2010年
2 张峰;转化气制甲醇的系统安全分析[D];华东理工大学;2011年
3 姜旭东;CO_2/O_2气氛下煤粉富氧燃烧特性基础研究[D];浙江大学;2011年
4 王国磊;室内燃气泄漏扩散规律的理论与实验研究[D];山东建筑大学;2011年
5 赵永锋;复杂地形风场CFD模拟方法研究[D];华北电力大学(北京);2011年
6 王静;青岛市大气边界层气候特征研究[D];兰州大学;2011年
7 程刚;北极地区大气边界层特征观测资料分析[D];南京信息工程大学;2011年
8 郭彦;参数敏感性在大气环境影响评价预测模型中的影响规律研究[D];中北大学;2011年
9 王康;区域大气环境信息管理及展示平台设计与实现[D];华南理工大学;2011年
10 李志成;基于随机响应面法的CMAQ空气质量模拟系统不确定性传递方法实现与评价[D];华南理工大学;2011年
【同被引文献】
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1 刘永明,陈盛梁,周竹渝;重庆市主城区空气污染成因分析及改善大气扩散条件的措施建议[J];重庆环境科学;2001年04期
2 张强国;谢果;;氟危害及重庆氟污染的对策[J];重庆科技学院学报;2005年04期
3 邹敬,曲静原,曹建主;大气扩散模型验证与比对的工具和方法[J];辐射防护通讯;2004年05期
4 李金颖,牛东晓;非线性季节型电力负荷灰色组合预测研究[J];电网技术;2003年05期
5 朱文敏,张跃进,蒋诚,任建兴;火电厂电子束脱硫技术特性的分析与应用[J];上海电力学院学报;2002年02期
6 李松炳,汪丽华;开发区外场中距离大气扩散模式对城区影响研究[J];环境科学与技术;2004年04期
7 胡二邦,高占荣,辛存田;不同扩散参数和气象数据对田湾核电厂事故概率大气扩散因子的影响[J];辐射防护;2003年06期
8 胡二邦,高占荣,张茂栓,张怀德;应用气象相关实验估算秦山三期核电工程年均大气扩散因子的研究[J];辐射防护;1997年04期
9 张红雨,张志生,王乃岩,刘顺民;发烟剂大气扩散高斯模式与随机游动模式比较[J];光电技术应用;2004年06期
10 王建平,韩盛;昌吉市大气扩散模型的建立与探讨[J];干旱环境监测;1994年04期
中国硕士学位论文全文数据库 前3条
1 林崧;电力系统负荷预测技术与应用的研究[D];中南大学;2002年
2 李红梅;新泰市翟镇采煤沉陷地复垦潜力及用地结构优化研究[D];山东师范大学;2002年
3 张军;山地复杂地形的大气污染预测模型研究[D];重庆大学;2005年
【二级引证文献】
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1 刘志展;邹毅;;改进BP神经网络在API预测中的应用[J];福建电脑;2008年04期
2 韩进;王国华;张欣豫;;基于神经网络的某仓储库气体质量预测系统[J];电子设计工程;2011年18期
3 袁志忠;周耀渝;曾硕;董哲青;;Zipf定律及人工神经网络在环境污染事故预警中的应用研究[J];上海环境科学;2011年01期
中国硕士学位论文全文数据库 前5条
1 王守权;大气质量评价与预测的智能方法研究[D];吉林大学;2011年
2 王庆庆;我国国内石油供给的组合预测研究[D];浙江工商大学;2006年
3 田璐;火电厂大气环境质量检测与NO_x控制技术[D];南京信息工程大学;2007年
4 左俊;基于遗传神经网络的大气质量检测及评价研究[D];大连理工大学;2007年
5 谭阳波;中长期预测方法及其应用研究[D];中南大学;2007年
【二级参考文献】
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1 邓新民;点源大气扩散模式计算的参数选取[J];成都气象学院学报;1999年02期
2 阎守邕,田青,王世新,武晓波,周艺;空间决策支持系统通用软件工具的试验研究[J];环境遥感;1996年01期
3 陈文颖,方栋,薛大知,侯盾;大气污染总量控制规划智能决策支持系统的开发与研究[J];中国环境科学;1997年01期
4 支克正,周扬胜;大气污染物综合排放标准的编制技术方法[J];中国环境科学;1997年04期
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1 郑波;费树岷;王雯;江风;;BP神经网络模型在纺纱质量预测中的应用[J];纺织科技进展;2005年06期
2 张得昆,任学勤,朱宝瑜,李伟;纺纱质量预测与信息管理系统的开发与应用[J];毛纺科技;2004年04期
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4 江山;吴海鹰;陈雪波;;基于非线性主成分分析与自适应小波神经网络的球团质量预测模型研究[J];烧结球团;2007年01期
5 栗景树;王晓东;郑杨元;;基于BP神经网络的热轧板带质量模型[J];云南大学学报(自然科学版);2009年S2期
6 冀春涛;冯邻江;易润华;;基于混合编程的电阻点焊质量预测[J];焊接技术;2010年10期
7 宋凯;王海清;杨殿才;李平;;混炼胶质量预测和排胶控制的GMPLS模型研究[J];橡胶工业;2006年01期
8 付刚;周方颖;;毛条加工过程质量预测和控制方法[J];纺织科技进展;2008年05期
9 李新红;郭长征;;浅谈粮食质量测报[J];粮油仓储科技通讯;2010年02期
10 黄军辉;重选产品数量、质量预测的计算机算法[J];煤炭工程;1990年08期
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1 吕文丽;王继勇;;章丘市创建全国生态示范区的体会[A];济南市2005年学术年会论文集[C];2005年
2 徐春玲;陈守峰;贾风云;;试谈配料方案与质量预测的优化[A];2006年全国炼铁生产技术会议暨炼铁年会文集[C];2006年
3 刘峰;宋黎;;基于伴随方法的化学风险评价模式系统[A];'2006系统仿真技术及其应用学术交流会论文集[C];2006年
4 时逢雷;徐春玲;;试谈配料方案与质量预测的优化[A];2008年全国炼铁生产技术会议暨炼铁年会文集(上册)[C];2008年
5 孔玲爽;李劼;王雅琳;阳春华;;基于灰色模型残差补偿的氧化铝生料浆质量预测[A];第二十三届中国控制会议论文集(上册)[C];2004年
6 郭小萍;赵文丹;李元;;基于子时段LS-SVM的间歇过程质量预测[A];2009中国控制与决策会议论文集(3)[C];2009年
7 梁铁山;李存涛;谭得健;;焦化厂智能配煤控制系统[A];第十二届全国煤矿自动化学术年会论文专辑[C];2002年
8 江山;吴海鹰;陈雪波;;氧化球团质量预测模型的研究[A];冶金企业自动化、信息化与创新——全国冶金自动化信息网建网30周年论文集[C];2007年
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10 郭小萍;王福利;贾明兴;;基于sub-MPLS的多阶段间歇过程质量预测与控制[A];第十七届全国过路控制会议论文集[C];2006年
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1 本报通讯员 崔德武 张吉庆;土地“增值”的奥妙[N];济南日报;2005年
2 宋建青;档案搭桥惠民 构建和谐乡村[N];中国档案报;2005年
3 本报记者 何勇;打开天窗说亮话[N];人民日报;2005年
4 通讯员 袁致甲 刁大伟;一年拿上20元最高可报3万5[N];济南日报;2010年
5 纪哲 印刚;从117万到3.6亿[N];法制日报;2004年
6 本报记者 曲玲 通讯员 樊攀;发展求繁荣 和谐奔小康[N];中国民族报;2005年
7 ;反映“百姓声”共架“连心桥”[N];人民政协报;2001年
8 ;分管市长话统计[N];中国信息报;2000年
9 牛家山;章丘市实施三大措施 加大限额以上贸易餐饮业统计直报力度[N];中国信息报;2005年
10 鸿远;章丘市种养业有特点[N];中国特产报;2002年
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1 李立新;热轧板带的数值模拟、组织预报及工艺优化[D];重庆大学;2003年
2 张炎亮;面向大规模定制生产的质量控制问题研究[D];天津大学;2007年
3 舒云星;水泥烧成系统故障诊断与质量预测支持向量机方法的研究[D];武汉理工大学;2008年
4 张曦;基于统计理论的工业过程综合性能监控、诊断及质量预测方法研究[D];上海交通大学;2008年
5 任学勤;毛精纺单纱的弹性指标质量预测与控制[D];天津工业大学;2006年
6 曾勇;无砟道岔施工过程质量控制理论与方法研究[D];西南交通大学;2012年
7 范胜波;虚拟数控车削加工质量预测系统的研究[D];天津大学;2005年
8 高忠林;弧焊电源控制及焊接质量在线监测数字化基础研究[D];天津大学;2008年
9 杨静萍;钢铁制造业集成化生产质量管理方法研究[D];大连理工大学;2009年
10 吕志军;智能挖掘与质量控制技术在纺织生产过程中的应用研究[D];东华大学;2007年
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1 刘红卫;小尺度环境空气质量预测系统构建及其应用研究[D];山东师范大学;2002年
2 窦蕾;基于生态足迹模型的旅游可持续发展评价研究[D];山东师范大学;2007年
3 赵亚梅;数据挖掘在工程数据分析中的应用研究[D];东华大学;2005年
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6 魏小鲁;山东省新型农村合作医疗制度运行研究[D];山东大学;2010年
7 马永跃;章丘市小清河流域水污染现状研究及防治对策[D];山东大学;2011年
8 孟昭桐;建筑工程质量前期评估与预测系统的研究[D];北京工业大学;2000年
9 赵晓亮;大气扩散模式与质量评价模型的改进研究[D];辽宁工程技术大学;2005年
10 李长喜;狭长山谷地形大气污染扩散模式研究[D];西南交通大学;2006年
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