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1、第19卷第3期环 境 科 学 学 报Vol.19,No.31999年5月ACTASCIENTIAECIRCUMSTANTIAEMay,1999应用OSPM模式进行澳门街区峡谷污染评价何东全 郝吉明 傅立新 周中平 刘 阳(清华大学环境科学与工程系,北京 100084)王志石 邓宇华(澳门大学科技学院,澳门)摘要 采用OSPM模式计算澳门城区街区峡谷内污染物浓度,进行污染评价.计算结果表明,对于高宽比较大的街区峡谷,OSPM模式有良好的适用性;在考察的时段内,澳门街区峡谷内机动车污染已经达到相当严重的程度,必须通过相应的措施进行控制.关键词 街区峡谷;OSPM模
2、式;车流量;排放因子.PollutionassessmentinurbanstreetcanyonsofMacaousingOSPMmodelHEDongquan,HAOJiming,FULixin,ZHOUZhongping,LIUYang(DepartmentofEnvironmentalEngineer2ing,TsinghuaUniversity,Beijing100084)WANGZhishi,DENGYuhua(FacultyofScienceandTechnology,UniversityofMacao)AbstractOSPMmodelfrom
3、DenmarkwasappliedtostudythepollutionwithinurbanstreetcanyoninMacao.TheresultsrevealedthatOSPMmodelisapplicablefornarrowstreetcanyonwithhigherhigh2widthratio,currentstatusofthepollutioninthestreetcanyonofMacaoisseriousthatsomecountermea2suresshouldbetakentoimprovetheairquality.Keywor
4、dsstreetcanyon,OSPMmodel,trafficflow,emission,factors.1 前言近年来,城市热点区域(街道峡谷,十字路口)的机动车污染物扩散问题日益得到广泛的重视.其中处理街道峡谷内污染物扩散的数学模型主要包括经验模式和数值模式两类,考虑的因[1]素主要有污染物初始扩散、街道形状对风场的影响等.目前国外开发的这两类模式很[2—5]多,在应用上也各有特点,数值模式可以充分模拟街区内流场情况,但对于机动车运动引起的机械湍流和热湍流难以模拟,此外,由于数值模式要求对研究街区的地形进行详尽的描述,而且计算过程复杂,一般仅用于科学研究
5、.经验模式则可以通过引入初始扩散参数的方法解决机动车引起的热湍流和机械湍流,初始扩散系数的确定一般根据风洞实验和示踪剂实验的结果确定,但其物理意义难以精确描述.经验模式具有输入简单,运算快的特点,因此,在基于环境评价和控制法规确定的决策性研究中被广泛采用.国内对这两类模式均进行过一些研[6—7]究,但仅限于理论上或针对某一具体街道的研究,尚未形成适用性较好的可用于决策性研究的街道峡谷模式.鉴于中国目前机动车污染状况日趋严重的现状,亟需借鉴国外已开发的先进的法规性模式,探讨它们在我国的适用性和利用它们进行对策研究的方法.本文探讨OSPM(OperationalS
6、treetPollutionModel)模式在澳门街区峡谷内应用.该模式在北欧一些城[8]市验证后得到比较满意的结果,研究它在中国地区的适用性,将具有重要的学术意义和实©1995-2004TsinghuaTongfangOpticalDiscCo.,Ltd.Allrightsreserved.3期何东全等:应用OSPM模式进行澳门街区峡谷污染评价257用意义.2OSPM模式介绍OSPM模式认为受体点的污染物浓度cst主要由直接扩散的浓度cd和由于街区内气流涡旋造成污染物循环形成的浓度cr构成,即:cst=cd+cr+cb(1)其中,cb为城市背景浓度,模式对另
7、外两部分浓度分别进行计算.211 直接扩散引起的浓度对于污染物由直接扩散产生的浓度,采用简单高斯烟羽模式计算,将排放源处理成一系列垂直于风向的微小有限长线源,基本扩散公式为:2dQdcd=(2)πubσz(x)其中,σz(x)是由风和机动车扰动综合作用的结果,即:x221/2σz(x)=σw+h0;σw=((αub)+σw0);ub=βu0ubx———受体点到线源距离;ub———峡谷内风速;u0———屋顶风速;h0———初始扩散常数,取为2m,这一数值基本代表城市车速下,污染物初始扩散的情况,α———经验常数,根据风洞试验的结果,取为011;β———经验风速转
8、换系数,取为0134;σw0———机动
