公路汽车尾气预测模式

公路汽车尾气预测模式1.1.1.1概述1.1.1.2污染物排放强度1.1.1.3坐标变换与计算的起、止点1.1.1.4HIWAY-2 模式1.1.1.5CALINE4 模式1.1.1.6小风静风模式1.1.1.7垂直风和平行风时的解析式概述对汽车尾气的扩散预测，以高斯扩散模式为基础，各国曾推导出多种有用的气态污染物扩散模式，如我国常用的近似式、内插式，美国 EPA 的 HIWAY-2、加州运输部的CALINE4，得克萨斯州的 TXLINE 和英国的简单桌面模式等。经过监测、验算和对比，除内插式和桌面式差别较大外，对平原微丘地区的直线公路，其它模式的计算结果相差并不大。这里采纳了 HIWAY-2 积分模式和 CALINE4 模式。HIWAY-2 模式的基本思想是：将公路线源划分成一系列微元，每一微元可作为点源处理，以高斯点源扩散公式计算每一微元对预测点的贡献值，然后线性叠加，结果作为公路线源对预测点的形成浓度的近似值。而 CALINE4 模式的基本思想是：将公路线源划分成一系列线元，每一线元看作一个中点在线元中心，方向与风向垂直的有限长线源（FLS），以高斯点源扩散公式计算每一线元对预测点的贡献值，然后线性叠加，结果作为公路线源对预测点的形成浓度的近似值。HIWAY-2 模式的微元长度为 1~2m，可直接用高斯点源模式计算微元在预测点的浓度，然后叠加。CALINE4 划分出的线元是一种变长度的划分法，长度比 HIWAY-2 的微元大得多，且要用有限长线源的积分式来计算每个线元对预测点的贡献值。对于 CALINE4，不能直接用于曲线公路，对曲线公路要先划分成一系列直线段来近似模拟；而 HIWAY-2 则可直接应用。此外，这两个模式对初始扩散参数和其它扩散参数的计算方法也是不同的。原则上，CALINE4 和 HIWAY-2 及其参数只适用于有风模式（U10≥1.5m/s）,但我们这里将所有 U10≥1m/s 的情况都应用该模式。作为一个补充，对 U10<1m/s（包括 U10=0m/s 的完全静风）的情况，我们应用 HJT2.2-1993 的小风静风模式和相关的扩散参数计算法。为了加快计算速度和提高计算精度，对于高度可视为不变的直线公路（无纵向坡度），有风（U≥1m/s）并且风向与公路线源可视为垂直时，自动采纳解析式计算。这两个模式一般仅用于预测距公路 500m 范围以内的预测点，但预测点离路肩的距离应在 10m 以上（离路中心线一般应在 15m 以上）。而对风向、风速、稳定度和公路状态（直线或曲线、变高度、公路网等）均无限制。两者计算的差别：这两种算法的结果差别主要由线元或微元的不同取法引起...