第七章气候的数值模拟
§7.1 引言
一、数值模拟的重要定义、模式
1、气候是变化的：前面几章我们简单给大家介绍了地质时期、历史时期、近代以及未
来可能的气候特征和变化，并且简单介绍了影响气候变化的原因。通过这些介绍，
大家可以看到，从地球上诞生以来，地球上的气候在各种内外因子的影响下，已经
经历了很大的变化。
2、可观测的重要意义：这些气候变化必然会对地球上的各种生命以及各生命生存强烈
依赖环境造成深刻的影响。年如果我们能够了解气候变化的原因并能够预测未来的
气候变化趋势，则对人类未来的生存和发展必将产生无法估量的重大影响。
3、需要气候理论但缺少理论：要了解气候变化的原因和预测未来可能的气候变化，我
们就需要建立气候和气候变化的普遍性理论，这可能是我们气候学研究的最终目
标。可惜的是，到目前为止我们还没有一个全面的气候和气候变化的普遍性理论，
而且一般气候学家都认为，在不久的将来也不大可能建立起这样的理论。
4、但是有了气候及其演变的理论基础
我们学习了动力气象学、天气学和气候学及气候变化（也就是我们这门课程），通
过这些学习我们可以知道，控制气候形成和影响气候变化的各种外部因子（如太阳
辐射、冰雪覆盖等），内部因子（如各种反馈过程）以及用来表征气候的热力学、
动力学变量（如：温度、密度、速度、水汽含量、盐度等），这些都可以通过由各
种方程表示的一系列物理定律而相互关联起来。
这些方程是建立在质量、动量和能量守恒的普遍原理基础上的。这些方程与控制气
候系统各分量的物理和化学定律一起，构成了研究气候及其演变的基本理论基础。
5、气候数值模拟
这就是我们所熟悉的控制大气运动的动力学方程、静力方程、连续方程。热力学方
程、状态方程、水汽方程等。由这些方程合在一起就是一组控制气候及其变化的偏
微分方程组。原则上，当给定了太阳辐射和其它特定的边界条件以及初始条件，就
可以通过计算数学的方法来求解这个偏微分方程组，这就是气候模拟。
二、数值模拟的发展简史
最早进行数值模拟的是20世纪20年代Richardson进行的。但由于当时的计算条件太差，没有成功，此后很长一段时期，人们都认为数值模拟的方法不能进行大气运动的再现。40年代末期，计算机有了较大的发展，给数值模拟带来了曙光。1956年菲利普斯采用低纬加热，高纬冷却的热源热汇，同时考虑地面摩擦，成功地模拟出了中纬度的西风急流和费雷尔环流。这是用数值试验的方法进行气候模拟的开始。以后，气候数值模拟大体上经历了四个阶段的发展。
1、第一阶段（启蒙阶段）：20世纪50——60年代初，重点研究大气环流与地面气候平
均状况的形成。在给定边界条件下，算出了接近实际情况的全球海平面气压分布和
气温分布以及对流层中层环流特征。但这个阶段对许多物理过程的考虑都比较粗
糙，所模拟的平均场与实况也还有不少差异。
2、第二阶段：60年代中期——70年代中期，模式进一步改进，提高了水平及垂直分
辨率，改进了辐射、凝结和对流参数化，引入更接近实际的下边界条件，如大地形、海面温度、冰雪分布等，因此提高了气候平均态的模拟能力，还能模拟其季节变化
和二级环流（如亚洲季风）。
3、第三阶段：70年代中期——80年代，主要进行敏感性试验。比如模拟CO2加倍的
气候效应、太阳常数变化1％或2％的气候效应，大范围海温异常的气候效应，冰
雪覆盖面积大小的气候效应等等。
4、第四阶段：80年代开始，用各种耦合模式（海－气耦合、陆－气耦合，甚至气候系
统模式），模拟ENSO、QBO等气候现象。
5、也许还有第五阶段，气候系统模式的建立和应用。
三、气候模式的分类
1、根据气候模式的性质，可将其分为四类，即①能量平衡模式（EBM），辐射平衡模
式（RCM），统计动力模式（SDM），总环流模式（GCM）
2、EBM比较简单，主要从能量平衡方程出发，研究气候系统的形成因子及气候变化。
由于模式过于简单，不适于考虑气候系统内部的各种反馈过程，但可用于研究单因
子的作用。最简单的有把地球当成一个点的0维模式，但也有3维模式。
3、RCM一般只考虑1维，而在垂直方向上辐射的传输。适用于研究气候要素随高度
的变化，特别对研究全球分布均匀的大气CO2浓度变化，O3总量变化，总云量、
云量变化的影响比较方便。现在一般用于GCM中，做为辐射传输方案。
4、SDM最早的研究是为了在动力学方程中计算每个变量时，同时也计算其方差。这
种模式发展和应用的相对较少，但可能是一种非常有前途的方案。
5、GCM主要又可分为3种，即大气环流模式（AGCM，但一般简称GCM），海洋环
流模式（OGCM）和海气或地气耦合模式（CGCM）。
在AGCM中，海洋只作为大气的下边界，显然不能进行海气相互作用的研究。但
是海气耦合模式到目前为止效果仍然不好，对气候平均态的模拟还不如AGCM。而
且计算量大，非常耗费机时。
§7.2 GCM简介
室外风环境模拟分析报告北京市第十七中学分校改扩建工程 建筑专业 主持人： （设计总负责人）_____________________________ 审定人：______________________________ 校审人：________________________________ 计算人：________________________________
北京中帝恒成建筑设计有限公司
2016年02月18日
1建筑概况 ....................................................................................... 2.. 2评价依据 ....................................................................................... 2.. 3?分析方法....................................................................................... 2.. 3.1原理概述 (2) 3.2模拟软件 (3) 3.3计算原理 (3) 3.4模型设置 (5) 3.5参数设置 (5) 4评价标准 ....................................................................................... 6.. 5模拟结果和分析 ................................................................................ 6.. 5.1风环境模拟模型 (6) 5.2工况1 （冬季平均风速工况） (7) 5.3工况2 （夏季平均风速工况） (9) 5.4工况3 （过渡季平均风速工况） .............................................................. .10 ........ 6结论 ........................................................................................... 1.1.
地表水水质监测方案 ——广州大学内水质监测一、监测目的 （1）对校园教学区，主要是实验楼区域的校园景观的用水及水样进行监测，了解学校实验楼区域的水质现状。 （2）学习水质监测的步骤，进一步将课堂所学知识运用到实践中，学会制定水质监测方案并按步实施。 （3）进一步熟练常用的水质监测中的实验操作技术，掌握地表各种指标与污染物的测定方法。 （4）熟悉环境质量标准评价的各项标准，并学会运用其来评价水质，提出改善校园水质的意见和建议。 二、基础资料的收集 本次监测选取了校园网主场至生化实验楼区域水域进行监测。根据相关的文档和网上搜寻的资料可知，该河段属于珠江水系广州段，水域的有关资料如下： 1.地形地貌 广州大学城位于中国东南沿海，紧靠珠江两岸地，地处珠江三角洲腹地，是三角洲平原与低山丘陵区的过渡地带。小岛总体地形是东北高、西南低。东北部是由花岗岩与变质岩组成的低山丘陵区，地形高差250m左右，坡度15°~35°。广州大学位于岛的西部，坐落于河流堆积组成的冲积平原，地势平缓，其中分布零星的残丘和苔地，
有着树枝状般的水系。 2.气象 广州大学城地处南亚热带，属海洋性季风气候，有着温暖多雨、光热充足、雨量充沛的特点。其年平均气温约为21．8℃，一年中7月、8月的温度最高，1月最低，绝对最高气温约38.7℃。平均年降雨量为1699．8毫米，集中在梅雨季、台风季两个季节，占全年的82.1%，在七、八、九月份常遭受六级以上的大风袭击或影响，台风最大风力在9级以上，并带来暴雨，破坏力极大，年评卷蒸发量160315,mm。 3.水文 广州大学城位于珠江、冻僵溪流的交汇区上，该区域河段属于不规则半日潮。冲积平原和三角洲平原，地势低平，地表水体类别有：库唐、涌溪、干流河道，全区水域面积16011k㎡，占广州市区面积的10.8%。据黄埔潮汐站资料，珠江平均高潮水位为0.72m，平均低潮水位为-0.88m，涨潮最大潮差2.56m，落潮最大潮差3.00m。潮汐周期为半个月，即15天。每年的1~3月份平均潮位较低，6~9月份较高。各月均值之间差值一般只有0.2米左右，变化较小。 4.监测河段概况 经实地考察，此河段是珠江至校园图书馆中心湖之间的河段，全长约400m，平均宽约4.5m，平均水深1.5m，流经生化实验楼和工程实验楼，水质主要受到这两处污染源的影响。此河段是人工河段，包括河流的河床、两岸的植被、河流的流水量以及河流的污染等，都是有人
土木工程随机风场数值模拟研究的进展 来源：工业洗衣机 https://www.doczj.com/doc/7f5050547.html, 风荷载是大跨空间结构、高层和高耸结构、桅式结构、大跨度桥梁等土木工程结构的主要设计荷载之一。 风荷载的确定手段主要有风洞试验、现场实测、数值模拟等。但前两类风荷载确定手段均较为复杂,且耗时耗资巨大,因而仅仅针对特定的工程结构才进行。通过数值模拟方法得到的风速时程满足风主要统计特性的任意性,而且比实际记录更具有代表性,因而在实际工程中被广泛使用。首先简要介绍大气边界层风的特性与风荷载的作用特点,接着重点讨论了土木工程风工程中平稳高斯、非平稳高斯、非高斯随机风场的模拟技术,最后对该领域的进展情况给出了一些展望。 1 风的基本特性1·1风的概述大气边界层内风特性的研究是风工程研究的基础。大气边界层是指受地球表面磨擦力影响的大气层,大气边界层的高度随气象条件、地形和地面粗糙度的不同而有差异,大致是在离地面400 m~1 000 m的范围。大气边界层内的风是大气层中空气相对地球表面的运动,一种随机的湍流流动。它的形成主要是由于大气层吸收地球表面辐射热导致空气温度、密度、湿度不均匀,从而在大气层中形成压差,引起空气流动。长期以来,人们对它进行了大量的研究工作,期望能用一个理论模型来准确描述,但未能实现。目前仅对100m 高度以下的地表层的风特性比较了解,将风特性分为平均风特性和脉动风特性来进行研究。风速观测记录表明:在较平阔的地形中,风场中某一点的风速可以分为风场内大气流动的平均速度和在此点的紊流速度(脉动风速)两个部分。前者是宏观上大
气整体运动形成的,方向一般为水平纵向,大小只与高度有关;后者是局部的紊流运动形成的,由于紊流的随机性,风场中各点的脉动风速各不相同。因此,可以对平均速度和脉动速度分别进行计算,再迭加得到总的风速。 在笛卡尔坐标系下,三维风场中任一点的风速可以表示为:U =U(z) +u(x,y,z, t)v =v(x,y,z, t)w =w(x,y,z, t)(1)式中:x轴为横向,即风的主流方向;y轴为纵向,与风的主流方向垂直;z轴为竖向,亦与风的主流方向垂直;U(z)为主流方向的平均风速;u(x,y,z, t)、v(x,y,z, t)、w(x,y,z, t)为脉动风速在三个方向上的投影,大小随时间变化; t表示时间。 由于自然风在x、y、z三个方向上的脉动分量间的相关性较弱,且目前对三个脉动分量之间的相关关系缺乏卓有成效的研究,实际应用中通常不考虑风速在x、y、z三个方向之间的相关性,而仅考虑风速在空间上的相关性,从而在理论上将三维相关的风场简化为三个方向上独立的一维风速场,亦即将三维相关的多变量随机过程简化为三个独立的一维多变量随机过程。 1·2平均风特性平均风特性包括平均风速、平均风向、风速廓线和风频曲线。大气流动平均风速受天气变化的影响比较大,在不考虑剧烈的天气变化(台风)情况下,根据每10 min间隔的大气流动速度的平均值来计算。平均风速沿着高度变化的规律即风速廓线是表征风特性的最重要指标之一。风速廓线可以用对数律或指数律表示: UUs=zzsα或UUs=ln(z/z0)ln(zs/z0)(2)其中:Us为标准高度zs处平均风速;α为地面粗糙度系数;z0为地面粗糙度。对数形式对于近地面的下部摩擦层较适合,可以很好地表达高度较低(离地100 m以下)大气层的强风轮廓。指数形式在地面
风环境模拟在城市空间形态优化中的应用研究 ——以上海崇明陈家镇实验生态社区为例 刘超陈蔚镇许鹏张量张锟 【摘要】在城市扩张和高密度开发趋势下，城市形态对城市风环境的影响和塑造作用越来越大，但同时人们对环境的舒适性和能源节约性要求日渐提高。为解决这一矛盾，本文以上海崇明陈家镇实验生态社区为例，对其社区风环境进行模拟，分析城市空间形态在风环境舒适度的不足和问题，进而提出优化形态的策略，并定量分析优化形态后的社区能源节约量，达到提高宜居和节能的双重目标。 【关键词】风环境模拟空间形态优化节能陈家镇实验生态社区 1.城市形态与风环境介绍 城市的微环境主要包括风环境、光环境、热环境、声环境和污染物环境等。在这一系列的微环境中，风环境受城市规划设计影响较大。它与城市内建筑物布局、形体特征、空间关系、围护结构的产生、相关技术的选择以及人们舒适度、能源使用等有着密切的关系[1]。 本文定义的社区空间形态主要是指两层含义：其一为平面上各功能区域建筑群落的分布；其二为竖直方向上建筑群落的高度分布。社区的形态会影响到社区内气候的情况，形成所谓的“微气候”：建筑群落会改变社区内风的流向；建筑之间会存在遮挡的现象从而影响到社区中太阳辐射的分布。 风环境对城市的能耗影响是显著的：夏季较小的室外风速不利于自然散热势必会增加空调制冷的使用概率，而冬季较大的室外风速则会造成建筑外表面散热和室外渗透的增加，这两种情况都会导致供暖负荷的增加。因此，社区形态会影响风环境，进而影响居民的生活质量，能源消耗和温室气体排放。如何在保证甚至提高风环境舒适度的前提下，从节能低碳的角度来对社区形态进行评估和优化，是本文关注和将要解决的问题。 2.城市风环境研究与应用方法介绍 2.1 城市风环境评价方法 目前，对于风环境的评价与优化方法主要有三种：模拟试验、现场检测和数值模拟方法
AJ ACDEMIC ARTICAL ISSUE 由于数值模拟相当于在计算机上做实验，相比模型实验方法具有 周期较短，成本低等特征，并可以用较为形象和直观的方式将结果展 示出来（图４）。本文采用数值分析的方法对小区内的空气流动情况作 出初步的数值模拟，以对该建筑小区内的风环境作出分析和评价。 流体流动的数值模拟即在计算机上离散求解空气流动遵循的流 体动力学方程组，并将结果用计算机图形学技术形象直观地表示出 来，这样的数值模拟技术就是所谓的计算流体动力学（ＣＦＤ：Ｃｏｍ－ｐｕｔａｔｉｏｎａｌ Ｆｌｕｉｄ Ｄｙｎａｍｉｃｓ）技术［４］（图５）。该技术从１９７４年以后大量应用于制造业领域。但近年来研究者将ＣＦＤ技术应用于建筑环境的模拟研究工作，到目前为止虽然还没有得到深入和普及的应用，但已经取得了很大的发展。本文采用ＣＦＤ软件（Ａｉｒ－ｐａｋ）进行ＣＦＤ技术分析，该软件主要采用多种求解方法和多重网格加速收敛技术，因而能达到最佳的收敛速度和求解精度［５］。Ｆｌｕｅｎｔ Ａｉｒ－ｐａｋ是面向工程师、建筑师和设计师等专业领域工程师的专业人工环境系统分析软件，特别是ＨＶＡＣ ２ 建造中的同济设计中心Ａ楼３ 风洞模拟实验 ４ 计算机模拟 ５ 数值计算技术领域。它可以精确地模拟所研究对象内的空气流动、传热和污染等物理现象，并且可以准确地模拟通风系统的空气流动、空气品质、传热、污染和舒适度等问题，并依照ＩＳＯ ７７３０标准提供舒适度、ＰＭＶ、ＰＰＤ等衡量室内空气质量（ＩＡＱ）的技术指标。２ 模拟分析２．１ 外部环境 上海地理位置为：东经１２１°４’，北纬３１°２’（图６），平均海拔高 度７ｍ，时区：东８区，同济新村位于上海市杨浦区，通过Ｅｃｏｔｅｃｔ软 件气象数据查询，我们可以得到上海地区的全年气象数据（图７、８）。 图７中从上往下的第１条线为全年最高温度分布曲线、第２条 线为全年平均温度分布曲线、第３条线为全年最低温度分布曲线、 第４条线为全年每日早上９时的相对湿度分布曲线、第５条线为全 年每日下午３时的相对湿度分布曲线。 如图８所示，该地区全年最大风速约５５ｋｍ／ｈ，即１５．２ｍ／ｓ左６ 上海区位（东经：１２１°４’，北纬：３１°２’） 将模型导入ＣＦＤ软件 计算机计算 数值模拟
新项目 室外风环境模拟计算报告 计算软件：风模拟分析软件PKPM-CFD 开发单位：中国建筑科学研究院 建研科技股份 合作单位：Software Cradle Co., Ltd. 韵能建筑科技 应用版本：Ver1.00 2015.10.19
室外风环境模拟分析报告 项目名称：新项目 项目地址： 建设单位： 设计单位： 参与单位： 规标准参考依据： 1、《绿色建筑评价标准》（GB/T 50378-2014） 2、《民用建筑设计通则》（GB 50352-2005） 3、《绿色建筑评价技术细则》
一、项目概述 1.1计算模型概况 1.2建筑物概况 图1 建筑群平面图，红线建筑为目标建筑
二、指标要求 针对室外风环境评价依据为《绿色建筑评价标准》（GB/T 50378-2014）中有关室外风环境的条目要求。 2.1规的评价要求 《绿色建筑评价标准》（GB/T 50378-2014）中有关室外风环境的具体要求如下： 4.2.6 场地风环境有利于室外行走、活动舒适和建筑的自然通风。评分规则如下： 1 冬季典型风速和风向条件下，建筑物周围人行区风速低于5m/s，且室外风速放大系数小于2，得2分；除迎风第一排建筑外，建筑迎风面与背风面表面风压差不超过5Pa，再得1分。 2 过渡季、夏季典型风速和风向条件下，场地人活动区不出现涡旋或无风区，得2分；50%以上可开启外窗室外表面的风压差大于0.5Pa，得1分。 2.2模拟条件设置要求 1、室外风环境模拟的边界条件和基本设置需满足以下规定： 1）计算区域：建筑覆盖区域小于整个计算域面积3%；以目标建筑为中心，半径5H 围为水平计算域。建筑上方计算区域要大于3H；H为建筑主体高度； 2）网格划分：建筑的每一边人行高度区1.5m或2m高度应划分10个网格或以上； 3）湍流模型选择：标准k-ε模型。高精度要求时采用Durbin模型或MMK模型。
室外风环境模拟分析报 告精编 Document number：WTT-LKK-GBB-08921-EIGG-22986
通锦.国际新城三期项目(通锦.国际嘉园) 1号地块室外风通风 --室外风环境模拟分析报告 提供者：深圳市筑道建筑工程设计有限公司 成都分公司
声明： 1、本报告无咨询单位签字盖章无效； 2、本报告涂改、复印均无效； 3、本报告仅对本项目有效。 项目名称：通锦·国际新城三期项目(通锦·国际嘉园) 委托单位：深圳市筑道建筑工程设计有限公司成都分公司 报告编写人： 校对人： 审核人： 项目负责人： 批准人： 报告编号： 报告日期： 2016年1月
目录
1 模拟概述 项目概况 1、工程名称：通锦?国际新城三期项目 2、建设单位：四川路桥通锦房地产开发有限公司 3、建设用地：该项目位于四川省达州市，位于四川省东北部，重庆以北，是由原达川地区更名建立的一个地级市，总面积16591平方千米。 达州市辖1个市辖区、5个县、1个县级市，有大面积的园林，是四川省的人口大市、农业大市、工业重镇，素有着中国气都和中国苎麻之乡的“川东明珠”美誉。达州地理坐标为北纬30 o75′-32 o07′，东经106 o94′-108 o06′，属亚热带湿润季风气候类型，冬暖夏凉。达州地势东北高，西南低，北部山体切割剧烈，山势陡峭，形成中、低山地地貌单元； 图1 达州市通锦·国际新城三期项目总平面
本项目位于达州中南部，地势较为平缓，形成平等谷底地貌单元。 气候概况 达州市属湿润季风气候类型。由于地形复杂，区域性气候差异大。海拔800米以下的、、地区气候温和，、、夏热、，四季分明，长；海拔800至1000米的低、中山气候温凉、阴湿，回春迟，夏日酷热，秋凉早，冬寒长；海拔1000米以上的中山区，光热资源不足，寒冷期较长，春寒和秋霜十分突出。达州市热量资源丰富，雨热同期，全年平均气温度－度之间，无霜期300天左右。 风环境影响 建筑群和高大建筑物会显着改变城市近地面层风场结构。近地风的状况与建筑物的外形、尺寸、建筑物之间的相对位置以及周围地形地貌有着很复杂的关系。在有较强来流时，建筑物周围某些地区会出现强风；如果这些强风区出现在建筑物入口、通道、露台等行人频繁活动的区域，则可能使行人感到不舒适、甚至带来伤害，形成恶劣的风环境问题。在一般的气候条件下，他们直接影响着城市环境的小气候和环境的舒适性；一旦遇到大风，这种影响往往会变成灾害，使建筑外墙局部的玻璃幕墙、窗扇、雨棚等受到破坏，威胁着室内外的安全。 调查统计显示：在建筑周围行人区，若平均风速V>5 m/s 的出现频率小于10%，行人不会有什么抱怨（在10%大风情况下建筑周围行人区风速小于5 m/s，即可认为建筑周围行人区是舒
地表水环境质量现状监测方案 广州中科检测技术服务有限公司 一、地表水环境质量现状监测 1、监测断面设置 在该项目污水纳污河道A河设置5个监测断面，分别为该项目污水排口A与B河交叉处、排污口、排口下游1000米、排口下游2000米、排口与C河。 2、监测项目 监测项目为：水温、pH、SS、石油类、总磷、COD、BOD5、DO、NH3-N、硫化物、TN,共11项。 3、采样时间、频率及分析方法 监测分析方法按《地表水及污水监测技术规范》(HJ/T91- 2002)中有关规定进行。 二、地下水水质现状监测 1、监测点设置 布设3个监测点，厂区范围内一个点，及厂区附近两个点。 2、监测项目 地下水监测项目为：pH、高锰酸盐指数、氨氮、氯化物、硫酸盐、硝酸盐氮、亚硝酸盐氮、总大肠菌群、铅、铬、镉、汞、砷，共13项。 监测分析方法按《地表水及地下水监测技术规范》中有
关规定进行。 三、大气环境现状监测 1、监测点布设 拟建厂址上风向、下风向及保护目标区域布设4个测点，主要考虑评价区范围内的主要居民敏感点，在敏感点处要布点监测。 大气监测布点一览表 2、监测项目 监测项目为NO2（小时值和日均值）、SO2（小时值和日均值）、PM10(日均值）、氨气、非甲烷总烃、臭气浓度、乙二醇、环氧丙烷、环氧乙烷、三乙胺、甲苯、甲醇、二苯醚（小时值），同时记录风向、风速、气温、气压等气象参数。
3、监测频率及时间 小时浓度每天四次；日均浓度按国家标准和导则要求采样七天； 4、监测方法 污染物分析方法按《环境空气质量标准》(GB3095-1996)规定方法进行。 四、声环境质量现状监测 在场界四周布设4个监测点（厂界四周各一个），连续监测两天，昼夜各一次。测量方法按《声环境质量标准》(GB/3096-2008)进行。 五、土壤环境质量现状监测 监测布点：在场界内及周边共布设2个监测点； 监测因子：pH、铜、铅、锌、铬、镍、汞、镉、砷； 监测频率：采样一次。 六、底泥环境质量现状监测 监测布点：在排口位置布设1个监测点； 监测因子：pH、铜、铅、锌、铬、镍、汞、镉、砷； 监测频率：采样一次。
地表水水质监测方案 一.明确监测目的 （1）对校园内教学区、生活区、实验区、食堂商业区、校园景观的用水及水质进行监测，掌握校园水质情况。 （2）进一步熟练掌握水质监测中的各项实验操作技术，掌握地表水中各中指标与污染物的测定方法。 （3）学会应用环境质量标准评价校园环境，并提出改善校园水质的意见和建议。 二.基础资料的收集 广州大学图书馆至生化楼实验区域的水域进行监测，该河段属于珠江水系广州段，根据《广州市水文地质分析》，该水域的有关资料如下： 1.地形地貌 广州市地处珠江三角洲的北部边缘，是三角洲平原与低山丘陵区的过渡带，地形总的特征是东北高，西南低。东北部是由花岗岩与变质岩组成的低山丘陵区，海拔标高一般在300m 一下，地形高差250m左右，坡度15°~35°，水系呈树枝状，切割强烈。西部是由河流堆积组成的冲积平原，南部为微向南倾斜的珠江三角洲平原，标高5~7m，其中分布零星的残丘和苔地。 2.气象 广州市地处南亚热带，属海洋性季风气候，年平均气温为21.4℃~21.9℃，北部21.4℃，中部21.7℃，南部21.9℃。最热是7~8月，平均气温28.0℃~ 28.7℃，绝对最高气温是38.7℃。年平均降雨量172517mm，相对集中在4 ~9月的雨季，占全年的82.1%，兼受台风的袭扰，年平均蒸发量160315mm。 3.水文 珠江、东江和溪流河在本区交汇，经狮子洋入海，是区域地下水的最低排泄基准面。冲积平原和三角洲平原，地势低平，地表水系发达，水网密布，分布有大中小河流34条。根据水资源航空遥感调查，地表水体类别有：库唐、涌溪、干流河道，全区水域面积16011Km2，占广州市区面积的10.8%。据黄埔潮汐站资料，珠江平均高潮水位位0.72m，平均低潮水位为-0.88m，涨潮最大朝差2.56m，落潮最大潮差3.00m。 4.监测河段概况 经实地考察，此河段是珠江至校园图书馆中心湖之间的河段，全长约400m，宽约4.5m，水深约1.5m，流经生化实验楼和工程实验楼，水质受到这两次污染源的影响。监测河段在学校的位置示意图如下：
当前国内外环境保护形势及其研究进展论 文 论文一般比较麻烦，连格式都得做好，写论文不是那么容易的，不过也不是很难只要你知道了格式，找到了材料，就方便多了。以下是由查字典范文大全为大家整理的当前国内外环境保护形势及其研究进展论文，希望对你有帮助，如果你喜欢，请继续关注查字典范文大全。 在社会和经济的不断发展的同时，全世界已经开始注意到环境污染的全球性影响，环境污染的程度在不断扩大，而且大规模的事件发生也频频不绝，严重的影响了人类的生活环境，甚至是生存的基础。全球的气候开始变暖，臭氧层遭到日益的破坏，多种生物频临灭绝，森林减少，海洋污染，水污染、雾霾、危险性废物等给人类带来了严重的伤害，环境的严重恶化，造成了环境不能得到一个持续的稳定，已经威胁到人类的生存与经济的发展。 一.当前水环境保护形势和研究 我国经济的飞速发展造成了严重的水污染，对人们的生活造成了严重的影响，直接危害到人们的健康问题。我国的七大水系水质均遭到污染，最为严重的是太湖、滇池水质，检测呈现为劣V类;其次是海河，为重度污染，黄河、淮河等水质遭到轻度污染。综合我国的水环境，可以为分以下几点：①还没有有效的方法来控制遭到污染的水质，地表水和地下水的污染都非常严重;②最主要的污染为重金属污染;③湖库水中氮、磷等浓度高，负荷大，甚至出现异常营养;④新型、复合型污染物严日趋扩大;⑤水资源超过开发限制，工业用水极度浪费。 全球的水资源都受到不同程度的染污，上述情况也均有显现，不过发达都对水
污染给予了有效的治理。目前，国际上对于水浸染，采取了生物监测、遥感监测等技术的应用，我国也相继开发和使用了多种水质监测系统。美国开发了S treeterPhelps等模型体系和水质模型，以便对污染物在水环境中迁移转化规律进行描述。我国对于水污染数值模拟的研究开发还在进一步进行中，虽然与一些发达国家的研究水平还存在距离，不过我国所构建的湖库等水域富营养化生态系统动力学模型，有着突破性进展。 从二十世纪七十年代，美国、日本和欧洲一些国家开始了水环境治理以及修复的工作，同时获得了明显的成果。国际上主要有三种治理水污染的技术手段，包括物理法，化学法以及生态法。我国在不仅对三湖、三河进行有效治理，而且对另一些湖泊、河流等给予了治理，在治理的过程中积累了不少经验，不过依然尚有诸多不足之处。我国迫切需要辨认、识别以及预测重大的水环境问题缘故，分析水污染的潜在发展走向，将水质改善、水生态系统恢复以及饮用水安全做为重点保护方向，合理的制定出水环境的保护方案以及水污染防治工作。 二.土壤环境保护形势和研究 我国的工业化的飞速发展以及日趋城市化，更受到全球变化的影响，土壤环境逐步受到污染。我国的受污染土壤大部分是因农药、重金属所至，矿区、石油以及固体废弃为主要污染来源，对我国的生态环境以及食品安全造成了严重的破坏。我国的土壤污染呈局部扩散至区域、从城市扩散到农村、单一发展到复合的多种交叉污染特征。土壤的浸染日趋严峻，已经不只是净土洁食的问题困扰，而是已经发展到土壤的侵蚀、荒漠化等生态问题。 我国从二十世纪八十年代开始关注土壤污染，不过目前对于土壤污染的状况了解并不完全，缺少一个系统的掌握。
Advances in Energy and Power Engineering 电力与能源进展, 2016, 4(1), 17-27 Published Online February 2016 in Hans. https://www.doczj.com/doc/7f5050547.html,/journal/aepe https://www.doczj.com/doc/7f5050547.html,/10.12677/aepe.2016.41003 Research on Wind Environment Simulation and Wind Energy Utilization in Urban Construction Environment Ping Ding, Ying Deng, De Tian North China Electric Power University, Beijing Received: Mar. 2nd 2016; accepted: Mar. 25th, 2016; published: Mar. 29th, 2016 Copyright ? 2016 by authors and Hans Publishers Inc. This work is licensed under the Creative Commons Attribution International License (CC BY). https://www.doczj.com/doc/7f5050547.html,/licenses/by/4.0/ Abstract With the rapid development of distributed energy resource and urbanization, it gradually be-comes a great concern on utilizing wind energy resources in city buildings. In this study, a model of the main building of North China Electric Power University was built by Gambit and the numer-ical calculation was performed in the flow field to discuss the wind power generation potential with the computational fluid dynamics method. Then, characteristics of wind energy distribution were analyzed, and some sections with large wind velocity, such as passageway, rooftops and cor-ners, were chosen to conduct further analysis with denser meshes. Finally, considering different types of wind power use patterns and different constructions, the optimization design of wind turbines was proposed to solve the problem of wind power utilization in cities and the concen-trated concept was brought in wind power utilization of constructions for the first time. Study re-sults of this paper can provide references for the wind power utilization in buildings and distri-buted generation in the urban areas. Keywords Urban Architectural Wind Environment, Wind Power Generation, Computational Fluid Dynamics Method 城市建筑风环境模拟及风能利用研究 丁平，邓英，田德 华北电力大学，北京
论风环境对建筑设计的重要性以及风环境模拟的方法 成员 组长：黄瑞云 2011012314 组员：赵小玲 2011012311 组员：王丹 2011012309
摘要：本论文论述了风环境对建筑设计的重要性以及各种风环境的模拟方法介绍，最后利用风环境模拟方法中的PHOENICS软件模拟了行政服务中心项目的风环境。 关键词：风环境绿色建筑舒适流通风速风压 PHOENICS 正文： 随着人们生活水平的提高，人们对居住、办公环境的要求越来越高。如何在建筑室内各部分维护良好通风的同时避免废弃回流，在室外环境规划中维护“风道”，促进城市空气流通更新与人们聚集区域的风速舒适与减轻污染，成为设计建筑风环境的基本考虑。建筑群风环境与建筑室内通风是营造人体生理舒适性的主要因素，而且通风效率与建筑节能直接相关，是可持续发展的“绿色建筑”的重要主题。对于中国这样广大地区的气候环境差异，造成南北方、长江流域以及亚热带地区完全不同的风环境考虑，建筑布局如何适应当地气流条件，以及采暖节能与制冷节能对风环境的完全不同要求，都对建筑设计提出了要求。 随着人口密度的提高，用地开始紧张，高层建筑成了开发商们的首选。风荷载是高层建筑的主要侧向荷载之一。1926年9月美国迈阿密市麦芽喀隆大楼在台风袭击后发生塑形变形，顶部残余位移达0.61米。我国深圳一座超高层建筑在多次不同风洞测验中，还发现横风向强烈风震现象。众多工程实例表明，结构抗风分析是高层建筑重要设计计算的因素。 当然风环境不仅对建筑产生影响还会对建筑周边的行人产生影
响。当一栋大楼矗立起来，不可避免地改变了原来吹经此处的风的走向，即改变此片地块的风环境。这种改变有可能产生不良影响。例如商业街和成排成列的住宅区两旁，形成人工“街道峡谷”，也可以说是弄堂，风汇合在街道弄堂里，由于“峡谷效应”，风速加大，出现局部强风，加上建筑物的阻滞，形成漩涡和强烈变化的升降气流等复杂的空气流动现象。不仅群体建筑会形成不良区域性风气候，单体高层建筑福今年也会出现不利的风环境。高层建筑趋于将高空的高速气流引至地面，特别是建筑转角处，流动加速，并在建筑前方形成停驻的漩涡，将恶化建筑周围行人高度的风环境，危及过往行人安全。 以上我们叙述了风环境对我们的重要性，但是期望在建筑风荷载规范里寻找具体地貌区域里，设计外形各异的建筑物风荷载体形系数供设计计算之用，无疑是困难的。何况不同风向角下，其流态是不同的，风荷载体形系数是变化的，建筑物间也存在相互干扰，风荷载的影响是难以评估的，故只有通过模型的风洞试验来了解在风力作用下高层建筑群体间的相互干扰影响和改变其外表周边风压分布情况，获取必要的风荷载数据，才能准确评估各个高度上局部风环境详情，确保安全舒适的风环境。 风洞试验是当前建筑室外风环境及风工程领域使用的主要方法，它是通过制作实际建筑物的缩尺模型在大气边界层风洞中进行的，通过必要的手段产生类似于实际建筑周围的风场，然后通过布置在模型表面及周围的试验仪器测量风速、风压等相关数据，当前研究内容已经涵盖了建筑物在不同地貌下以及各种体型的高层建筑的风压风速
国家水资源监控能力建设项目标准 SZY 201-2012 水资源监测要素 Technical standard for water resources monitoring elements 2012-11发布 2012-11实施 国家水资源监控能力建设项目办公室 发 布
SZY 201-2012 目次 前言.......................................................................................................................................... II 1 范围 (1) 2 规范性引用文件 (1) 3 地表水水源地监测 (1) 3.1 监测对象 (1) 3.2 监测要素 (1) 3.3 监测要求 (2) 4 取用水监测 (3) 4.1 监测对象 (3) 4.2 监测要素 (3) 4.3 监测要求 (3) 5 地表水功能区监测 (4) 5.1 监测对象 (4) 5.2 监测要素 (4) 5.3 监测要求 (5) 6 行政区界断面监测 (5) 6.1 监测对象 (5) 6.2 监测要素 (5) 6.3 监测要求 (6) 7 地下水监测 (6) 7.1 监测对象 (6) 7.2 监测要素 (6) 7.3 监测要求 (7) 附录A (9) A.1 SL 219（《水环境监测规范》（2011年修编送审稿）） (9) A.2 GB/T 50138-2010（《水位观测标准》） (17) A.3 SL 365-2007（《水资源水量监测技术导则》） (20) A.4 GB 50179-1993（《河流流量测验规范》） (22) A.5 SL 183-2005（《地下水监测规范》） (23) I
Journal of Water Resources Research 水资源研究, 2014, 3, 247-256 Published Online June 2014 in Hans. https://www.doczj.com/doc/7f5050547.html,/journal/jwrr https://www.doczj.com/doc/7f5050547.html,/10.12677/jwrr.2014.33031 The Research and Application Progress of Environmental Fluid Dynamics Code Hainan Ai, Wenshi Zhang, Xuebin Hu, Qiang He, Yuanyuan Liu Key Laboratory of the Three Gorges Reservoir Region’s Eco-Environment, Ministry of Education, Chongqing University, Chongqing Email: aihainan@https://www.doczj.com/doc/7f5050547.html, Received: Apr. 2nd, 2014; revised: Apr. 9th, 2014; accepted: Apr. 15th, 2014 Copyright ? 2014 by authors and Hans Publishers Inc. This work is licensed under the Creative Commons Attribution International License (CC BY). https://www.doczj.com/doc/7f5050547.html,/licenses/by/4.0/ Abstract With improvement of people’s understanding of environmental problems and the rapid develop-ment of computer science, simulation of environmental processes has become a research focus in the field of environmental science and geochemistry. Environmental Fluid Dynamics Code is de-veloped according to multiple mathematical models by Virginia Institution of Marine Science. Based on more than 200 papers from journal at home and abroad from 2003 to 2013, this paper presents the application and study of hydrodynamic model, water quality model and sediment model about estuaries, rivers, lakes and reservoirs, and meanwhile analyzes the development di-rection of EFDC. Keywords EFDC, Hydrodynamic Model, Water Quality Model, Sediment Model 环境流体动力学代码EFDC模型的研究及 应用进展 艾海男，张文时，胡学斌，何强，刘媛媛 重庆大学三峡库区生态环境教育部重点实验室，重庆 Email: aihainan@https://www.doczj.com/doc/7f5050547.html, 作者简介：艾海男(1982-)，男，副教授，主要从事活性污泥数学模型、排水管道污水处理研究。
室外风环境模拟分析报告
目录 1项目概况 (3) 1.1总平面图..................................................................................................................... 错误!未定义书签。 1.2三维视图..................................................................................................................... 错误!未定义书签。2模拟概述............................................................................................................................ 错误!未定义书签。 2.1室外风环境 (3) 2.2自然通风 (3) 3技术路线 (4) 3.1分析方法 (4) 3.2软件介绍 (4) 3.3紊流模型 (4) 3.4模拟工况 (5) 4参考依据 (6) 5评价说明 (6) 6室外风环境模拟建模 (7) 6.1物理模型 (7) 6.2参数设置..................................................................................................................... 错误!未定义书签。 6.2.1来流边界条件 (7) 6.2.2出流边界条件 (8) 6.2.3收敛判断 (8) 7室外风环境模拟分析结果 (9) 7.1工况1（冬季最盛行风，E） (9) 7.1.1流场与风速 (9) 7.1.2风压 (10) 7.2工况2（夏季盛行风，SW） (11) 7.2.1风压 ...................................................................................................................... 错误!未定义书签。 7.3工况3（过度季最盛行风，S） (13) 7.3.1风压 (13) 8结论 (14) 8.1舒适性 (14) 8.2自然通风 (14) 8.3达标判断 (15)
某小区区建筑风环境模拟报告 目录 1. 模拟过程及使用软件介绍 (2) 1.1 建筑风环境模拟使用软件介绍 (2) 1.2 建筑风环境模拟过程 (2) 1.2.1 几何模型的建立 (3) 1.2.2 网格的划分 (5) 1.2.3 求解参数设置 (6) 2. 模拟结果 (12) 3. 建筑风环境模拟研究思路及问题 (16) 附录I 从百度地图获取三维几何模型的尝试 (17) 附录2 Fluent入口边界速度UDF命令 (19) REFERENCE (19)
建筑风环境的研究主要有三种方式：现场实测、数值模拟和风洞试验。 随着计算机软硬件技术水平的发展，计算能力及计算精度不断提高，计算流体力学（Computational Fluid Dynamics：CFD）的理论和方法得到了不断改进。基于CFD 技术对流场进行模拟具有操作周期短，操作成本低，可反复修改的特性，相比较于现场实测和风洞试验具有更广阔的应用前景。但是由于数值模拟技术对输入的参数十分敏感，必须辅以现场实测或风洞试验的验证。 本次模拟区域直径500m，模拟的工况为10m高度处风速为10m/s，风向为225°，输出结果查看高度10m,20m,40m,78m,100m处的速度云图、速度矢量图和压力云图。 1. 模拟过程及使用软件介绍 1.1 建筑风环境模拟使用软件介绍 （1）前处理软件ANSYS ICEM CFD 15.0 ICEM是ANSYS CFD软件族中前处理软件之一。具有强大的网格划分功能，接口丰富，可接受绝大多数几何模型格式导入，例如AUTO CAD、SolidWorks、PRO/E等。 （2）求解软件ANSYS Fluent 15.0 占据CFD领域绝对领先地位的流体仿真软件。具有多种物理算法、物理模型。在医学、航天、机械工程等领域均应用广泛。 （3）后处理软件Tecplot 360 提供丰富的绘图格式，具备强大的CFD结果可视化功能，图形美观。 1.2 建筑风环境模拟过程 使用计算流体力学对建筑室外风场进行数值模拟一般包括以下四个步骤： （1）几何模型的建立 （2）对几何模型进行合适的网格划分 （3）将划分网格后的模型导入Fluent，设置求解参数并求解 （4）结果的后处理（速度云图、速度矢量图、压力云图等）