我国地形复杂多样范文第1篇
一、知识目标：
1、运用中国地形图和景观图，说出我国主要山脉和重要地形区的空间分布和特点，总结出我国地形复杂多样的特点。
2、分析不同地形对人们生产、生活的影响，树立因地制宜的观念。
二、能力目标：
1、初步培养阅读地形示意图的能力。
2.学会看地形图，并能在地形图上找到我国的主要地形，提高读图、识图能力。
三、情感态度价值观：
通过了解有关我国地形、地势的特点，初步感知祖国的基本情况，激发对祖国母亲的热爱。 教学重点：
1、中国的地形特点，五种地形齐全。
2、学会看我国地形图，并能在地图上找到我国的主要地形。 教学难点：会读中国地形图 教学准备：中国地形图 教学过程： [导入新课] 在七年级的地理学习中，我们知道了地球表面各种各样的形态总称地形，常见的地形类型有平原、丘陵、山地、高原和平地。那么同学们，你知道中国有哪些地形吗?它们是如何分布的?带着这些问题，今天我们就来学习我们伟大祖国地形的分布，下面请同学们欣赏一组图片。多媒体屏幕展示。
学生活动、教师小结： 我国地形具有复杂多样的特点。
教师讲述：唐代诗人杜甫的《望岳》中描绘泰山“会当凌绝顶，一览众山小”苏东坡笔下的庐山“横看成岭侧成峰，远近高低各不同”，大诗人李白《蜀道难》中“蜀道之难，难于上青天，连峰去天不盈尺，枯松倒挂倚绝壁”，说山峰连着山峰，离天还不到一尺远，松树都倒挂在悬崖峭壁上。
多媒体屏幕展示：我国主要山脉示意图。
教师讲述：我国是一个多山的国家，有许多高大面绵长的山脉，像是一条条卧伏的巨龙，纵横交错在中华大地上，把祖国江山装扮得雄伟壮丽，多姿多彩。如图所示，众多山脉中我们就学习主要的几条山脉。
多媒体屏幕展示：简化的山脉示意图。
教师讲述：接下来我们逐一认识这些山脉。我国山脉如同勾勒出的线条一样，它是有一定走向的。请同学们根据大屏幕所示的山脉走向图，简单判断一下，我国的山脉主要有哪些走向?
学生回答：东西走向，东北—西南走向，西北—东南走向，南北走向
多媒体屏幕展示：我国山脉的主要走向(文字表述)。 教师小结：我国山脉众多，许多山脉的排列往往呈现出一定的规律性。按它们的走向，大致可分为两大组，东西走向和东北—西南走向。东西走向的有天山—阴山、昆仑山—秦岭、南岭等。东北—西南走向的有大兴安岭—太行山—巫山—雪峰山、长白山—武夷山、台湾山脉等。另外，西北—东南走向的山脉有阿尔泰山、祁连山和南北走向的横断山、贺兰山。
教师讲述：在我国西南地区还有一列弧形山脉——喜马拉雅山。
学生活动：请说出屏幕中的字母所代表的山脉名称。 多媒体屏幕展示：山脉示意图。
(承转)我国不同走向的山脉，就像大地上隆起的一根根脊梁，构成了我国地形的“骨架”，它们纵横交织，把我国地表分隔成大大小小的地形区、高原、盆地或平原。接下来，我们要学习我国的主要地形区。
多媒体屏幕展示：主要地形区(四大高原、四大盆地、三大平原、三大丘陵)。
教师讲述：青藏高原位于我国西南部，是世界最大的大高原，高原上雪山连绵，冰川广布。
多媒体屏幕展示：青藏高原图片。
教师讲述：内蒙古高原，位于我国北部，大兴安岭以西，向西延伸到祁连山，是我国的第二大高原。
多媒体屏幕展示：内蒙古高原图片。
教师讲述：“敕勒川，阴山下，天似穹庐，笼盖四野。天苍苍，野茫茫，风吹草地见牛羊”。这首举世闻名的《敕勒歌》，形象生动地描绘了内蒙古大草原兴旺发达的景象。草场广布，草质优良，我国两大牛奶生产厂商蒙牛和伊利的奶源就在这大草原上。
教师提问：观察了图片，同学们发现黄土高原的土壤是什么颜色?
学生回答：黄色。 多媒体屏幕展示：云贵高原图片。
教师提问：观察了图片，同学们发现云贵高原的农田有什么特色吗?
学生回答：梯田。
教师讲述：当地农田的这个特点，也和当地的地形有关。 教师小结：四大高原的景观特点。
探究学习：同学们都知道我国的“神舟”号飞船把我们中国第一位宇航员送上了太空，你们有没有想过，飞船降落的地方为什么都选在内蒙古高原上吗?这和它的地形特点有什么关系?
学生回答：内蒙古高原地势平坦，地广人稀，便于飞船降落，也便于地面人员搜寻。
多媒体屏幕展示：四大盆地、三大平原、三大丘陵位置。 多媒体屏幕展示：中国地形图。 学生活动：学生观察屏幕，讨论回答。
学生活动：学生观察屏幕， 完成教材29页的表格。 多媒体屏幕展示：中国地形图。
我国地形复杂多样范文第2篇
——读后感
滩歌中心小学五年级三班漆调红
读了这本书，我感到自豪，因为我是中国人。我一定要传承中华民族精神。爱国奉献,重礼务实，自立自强，诚实守信，重义轻利，扶贫济困，尊老爱幼，这些传统的美德，滋养了中华儿女的心灵，凝聚着中华的力量。
我国的地形多样，地貌独特，山河壮丽。在西部高原上，有巍峨耸立的高山和别具风格的冰川地貌;在西南部石灰岩石分布地区，则有景色迷人的喀斯特地貌和险峻的峡谷;在辽阔的大西北，有受风力作用影响为主的沙漠景观;在温暖湿润的东部和南部，有各种各样受流水作用影响为主的侵蚀和堆积的地貌………
长江流域，人杰地灵，是中国文化的发源地之一。长江三峡也是世界大峡谷之一，以壮观的天然胜景闻名中外。长江三峡约191千米，两岸悬崖峭壁，江中滩峡水流湍急。唐代大诗人李白经过这里时留下了优美的诗句;“朝辞白帝彩云间，千里江陵一日还。两岸猿生啼不住，轻舟已过万重山。”
中国之美，更是说不完。万里长城，被称为;“雄浑之美，它的磅礴气势，宏伟规模和艰巨工程让世人惊叹。它是中华民族的骄傲，也是整个世界的骄傲。杭州西湖，被称为：“秀丽之美，以其秀的湖光山色和众多的名胜古迹，而成为闻名中外的旅游胜地，还有人赋予“人间天堂”的美誉。九寨沟，被称为“纯洁之美”九寨沟来不看水，九寨沟以水之纯洁，构建了九寨沟了这个
童话一般的世界。黑龙江扎龙湿地;被称为妩媚之美，这里的湖泊星罗棋布，河道纵横，水质优美，苇草肥美，沿沼泽地生态保持良好。还被誉为鸟和水禽的“天然乐园”。至于说到中国天然风景的美丽，我还可以说，不但有雄巍的峨眉，妩媚的西湖，幽雅的雁荡，“秀丽甲天下”的桂林山水，可以傲睨一世，令人称羡;都有令人爱慕之美。
中国的四大粮仓。东北平原是我国最大的一个山环水绕，
沃野千里的平原，是我国主要的粮食基地之一。华北平原地势平坦，一望无际，河湖众多，交通便利，经济发达，自古即为中国政治经济，文化中心，现今其人口和耕地面积约占全国1/5.长江中下游平原是中国三大平原之一。平原上水网密布，被称为“鱼米之乡”。长江三角洲是中国人口最密集的地区之一。珠江三角洲平原是我国商品粮基地之一。它的面积不大，但是生产力强，每平方千米能养活600~~800人，同时也是全世界热带地区开发最好的平原。读完我国的四大粮仓，就像是去了一趟一样，真是入情入境。
有人说，中国是一幅画，画中有山、水。当你从东到西或
从南到北，游览这幅瑰丽壮观的山水画卷时，得到的不仅是美的享受，还有诸多的联想、感慨、陶冶……山峰,森林,峡谷,瀑布,岩石,大河,海洪,湖波,草原,平原…..它们的巧妙组合,构成了变化万千.蔚为壮观的无数最美风景.
中国最美的地方在哪里?中国最美的山—西藏南珈巴峰.
中国最美的湖—青海湖.中国最美的瀑布—臧布巴东瀑布群,中国最美的峡谷—雅鲁藏布大峡谷.中国最美的城区—厦门鼓浪屿.
中国最美的旅游洞穴—贵州的织金洞.中国最美的沼泽地—若尔盖.中国最美的冰川—绒布冰川.中国最美的森林—天山雪岭杉林.中国最美的海岸—海南亚龙湾.中国最美的海岛—西沙群岛.中国最美的乡村古镇—四川甘孜巴藏寨.中国最美的草原—呼伦贝尔大草原.这就是中国最美的地方!
童话世界,人间仙境九寨沟更美,因沟内有九个藏族村赛
而得名.九寨沟山水形成于第四纪古冰川时期,现仍保存着大量第四纪古冰川遗迹.沟内山,水,林诸景均十分奇丽,尤以山景为甚,加之雪峰,蓝天映衬和四季节变换,使九寨沟风光有”黄山归不看山,九寨归不看水”和 “中华水景之王”之称.这里的湖波色彩斑斓,瀑布气势宏伟,原始森林广布,野生动植物繁多.翠海,叠瀑,彩林,雪峰,藏情,被誉为九寨沟 “五色”.河内山水景色奇异,鸟语花香,美不胜收,被誉为 “人间仙境”.
中国堪称世界上最美的国度!
中国拥有广阔国土,复杂多样的自然环境,尤其是拥有被
喻为地球第三极的青藏高原,它是中国山川湖海美的源泉.青藏高原是我国众多河流的发源地,也是东亚地区的 “水塔”在这特殊的环境中,有许多蔚为奇观的地质遗迹和绚丽多姿的自然景观,蕴育了极其丰富的野生动物资源.我为我有一个强大繁荣的国家感到自豪与骄傲!
我的志向,我的理想,是当一位医生,医生,多么简单的职
业呀!医生,就像是一位白衣天使,虽然简单,但也不是最没有用的 ,我要把一个我应尽的职责做到位.
假如我是一个无所不能的医生,那该多好啊!人世界,有疾病的人,那是不计其数,盲人,胃病,还有自闭症患者,那些人是多么的痛苦啊!他们有的还被痛苦纠缠着,就是因为没钱!残酷的现实夺走了他们的生命!
假如我是一个无所不能的医生,那该多好啊!我将把我们痛苦的疾病都医治好!让他们不在让痛苦缠身.重获自由!
习近平书记说; “实现中华民族的伟大复兴就是中华民族近代的最伟大的中华梦 想,”照耀未来。这个梦，中华名族蕴育了一百多年。我们从来没有像今天这样接近梦想。这个梦。召示着中华儿女团结奋斗携手前进。
我国地形复杂多样范文第3篇
在工程项目方案设计之前, 都要由专业人员对现场的沿途环境、水文地貌等情况进行实地勘探。在进行复杂地形岩土工程勘察的过程来说, 加强其各个方面的控制是非常重要的, 由于我国国土辽阔, 因此地形条件也比较复杂, 许多工程都是在复杂的地质条件下进行的, 这凸显了岩土工程勘察的重要性。由于专业性较强而且风险相对较大, 因此, 加强复杂地形条件下的岩土勘察工作的研究是非常重要的。对于地质构造勘探与岩土工程勘探, 我们一定要提高重视程度, 勘探结果尽量做到准确无误。
1 岩土工程勘察过程中产生的问题
我国社会主义经济持续的发展促使我国建设行业也在不断的发展, 因此对于我们的生产以及生活过程中, 大部分的建筑在建设过程中都有着一定的建设要求, 而且随着人们日益增长的物质文化需求, 人们对于建筑方面的要求也不断提高, 所以, 对于现在的人们生产以及生活过程中就建设成了很多不同类型的建筑。对于此种现状来说, 加入还使用曾经的岩土工程勘察措施, 就无法对目前我国建筑建设过程中的要求满足, 而且, 按照现在岩土工程勘察的工作可以看出其主要产生的问题分为五个方面, 界面划分、地质形态、岩石参数、资料分析以及技术。
第一是界面划分的问题, 对于此项问题来说, 其主要是岩土体和其岩石风化过程中产生的分界点, 而且还包括非正常地质体的相关界面等等;第二是地质形态中的问题, 此项问题大部分都是对地质中产生的非正常勘察出来的物体和空洞的各种布置现状以及位置无法进行确定;第三是岩土参数的问题, 这种问题主要是对岩土自身和其承载能力以及变形过程中的数值计算。对于最后一个问题来说就是其材料和勘察工艺中的问题, 对于整个岩土工程勘察的过程中, 要保证相关工作技术人员的专业程度, 而且还要保证其可以对整个工程的资料进行合理的分析和了解。不过, 对于现在大多数工程来说, 很多的勘察工作者都没有对资料进行合理的整合。对于勘察工艺问题, 现在的工程建设过程相对比较繁琐, 而且地形相对比较复杂, 而且专业勘察工作者的专业性不强, 就会导致技术的不合理使用。
2 复杂地形地质条件下进行岩土工程勘察的措施
2.1 确定岩土工程勘察工作的总体要求
在岩土工程勘察过程中, 加强对岩土工程整体要求的建设、改进和了解是非常重要的。相关勘察人员应对勘察技术进行相应的创新和使用。此外, 岩土勘察部门应适当培养和培训专业人才。随着我国人力资源的不断发展, 有必要培养相应的专业人才。此外, 有必要确保岩土工程勘察中商业与公益相结合, 以促进我国经济的发展。
2.2 对不同地质现状进行深度的勘察
对于复杂地形地质条件来说, 如果其主要的地形和地质条件比较好, 而且在埋藏的过程中, 其深度也相对较浅的时候, 就要两种条件相互结合。进而对勘察的主要孔隙深度进行相对较浅的设置。如果周围的地形以及地质条件比较复杂, 例如土质比较松, 而且渣土相对较多, 淤泥成型以及其他问题产生的过程中, 就要对其勘察过程中孔隙深度加大, 进而保证其能够与工程现场建设的情况相符。
2.3 勘探点的间距不同
在复杂的地形地质条件下, 勘探和点位之间的距离要相应减小, 并对相应的场地进行加密处理, 以保证岩土工程的精度、准确度。例如, 在贵州勘察界, 由于贵州处于岩溶发育地区, 一般根据甲方与钻孔勘探地点布局布局和工程测量规范要求, 按照相关的程序和当前岩土工程勘察岩土工程勘察阶段施工等规范的布孔。如在施工过程中需要增加任何不良工程地质现象 (如岩溶洞、土洞、大岩溶沟、岩溶沟等) , 应与甲方协商解决。
2.4 地下水的勘察
在实际工作中, 对地下水位的测量应与对地下水位的观测同时进行, 最后一次钻探完成后24小时内进行。在观测过程中, 对采掘条件下的区域地下水及其影响因素进行详细分析, 并在水位过程中进行工作确定, 可对暗水位进行测量;并且测定工作应在水位降低的过程中进行, 进而能够测量到水位偏深。当整个深钻的范围层包含两个或多个层, 该层的地下水位必须测试, 并使用相应的套管防水处理, 水从洞里掏出后使用可变直径钻进行处理, 以获得更加准确的水层分层水位数据。
2.5 将勘察工艺进行相应的创新
对于复杂地形以及地质来说, 对其勘察工艺进行合理的创新发展可以进一步加强其勘察的质量, 比如在对其进行勘察的过程中, 利用相应的瞬态面波措施对其勘察的准确程度进行确定;要想进一步对其地基的耐久度进行相应的保证, 就可以利用回归分析的措施对其进行确定, 并且还可以利用信息化的技术对其资料合理的整合。
2.6 加强人员培训
员工是团队建设最重要的组成部分和核心。他们的专业水平会影响整个建设项目的质量和水平。尽可能提高工作人员培训的质量和水平, 举办各种讲座和培训活动, 定期进行专业技能测试, 提高专业技术水平, 提高自身综合素质, 保证勘察工作的质量和进度完成。
结语:
综上所述, 对于复杂地形以及地质的勘察工作来说, 运用任何一种勘察工艺都要提升对其建设的地基进行合理的判断, 随后再对勘察作业进行落实, 提升勘察工艺的水准, 并且对各个环境中的勘察工作进行适应, 按照相关的标准体系进行, 防止问题的产生。
摘要：在工程建设的过程中, 对于复杂地形中的岩土工程勘察工作是非常重要的, 也是其工程建设的最主要的前期工作。由于地形地质的复杂性, 因此, 加强对其主要的勘察工作可以保证建设过程中可行性的实施。地质地形的复杂程度和整个工程建设的苦难程度呈正比。因此, 本文主要对目前我国岩土工程勘察过程中产生的问题以及其在复杂地形地质中的应用。
关键词：复杂地形地质,岩土工程,勘察
参考文献
[1] 张广宝, 刘金鹿, 曾湘敏.浅谈复杂地形地质条件岩土工程勘察[J].中国科技博览, 2014 (34) :65-65.
[2] 王巍.复杂地形地质条件岩土勘察技术浅析[J].工程技术:全文版:00121-00121.
[3] 程兴洪.复杂地形地质条件岩土工程勘察实践与探索[J].企业技术开发月刊, 2013, 32 (6) :153-154.
[4] 常量.复杂地形地质条件岩土工程勘察实践与分析[J].城市建筑, 2013 (18) :116-116.
我国地形复杂多样范文第4篇
1 AERMOD模型介绍
作为新版大气导则推荐的稳态大气扩散模式,AERMOD将最新的大气边界层和大气扩散理论应用到空气污染扩散模式中[1~3]。AERMOD具有下述特点:(1)按空气湍流结构和尺度的概念,湍流扩散由参数化方程给出,稳定度用连续参数表示;(2)中等浮力通量对流条件采用非正态的PDF模式;(3)考虑了对流条件下浮力烟羽和混合层顶的相互作用;(4)AERMOD模式系统可以处理:地面源和高架源、平坦和复杂地形和城市边界层的浓度分布;(5)AERMAP提出了一个有效高度对流场的影响。示踪试验表明,AERMOD模拟的结果比较理想[4]。
1.1 模型运行所需参数[5]
浓度单位:mg/m 3
备注:变化幅度=(3-1)/1×100
AERMOD模型运行的参数主要包括污染源数据、气象数据、地形数据等。(本文以点源为例)
污染源数据主要包括烟筒底座坐标、烟筒几何高度、烟筒出口内径、烟气流量、出口烟气温度、排放强度。
气象数据包括地面气象数据及探空数据,其中地面气象数据主要包括风向、风速、总云、低云、干球温度等参数,探空数据主要包括气压、离地高度、干球温度、露点温度、风向、风速等参数。
地形数据主要为评价区域内网格点或任意点的地理坐标及DEM文件。
1.2 输出结果
输出结果包括典型小时、典型日及长期气象条件下,项目对环境空气敏感区和评价范围内的最大环境影响,分析是否超标、超标程度、超标位置,分析小时(日)浓度超标概率和最大持续发生时间,并绘制评价范围内区域小时(日)平均浓度最大值时所对应的浓度等值线分布图。
1.3 污染物种类
模型可处理各种基本气态污染物(SO2、NOx、NO2、CO),PM10、TSP等。
2 复杂地形大气影响预测案例分析
2.1 项目简介
该钢厂是一家集烧结、炼铁、炼钢、轧钢为一体的大型钢铁联合企业,厂区现拥有多台烧结机,本论文以厂区的4台烧结机机头烟气作为污染源基础数据,同时项目所在地区主要以山区为主,地形起伏较大,山高、坡陡、谷深、山峦重叠,地形复杂,且项目位于三面环山的狭长河谷地带,年平均风速为1.7m/s。
2.2 污染源强数据
工程分析可知,钢厂排放的污染物主要为烟(粉)尘及SO2,而目前SO2主要来源于该钢铁厂烧结机机头所排放的烟气中,本文以SO2为评价因子分析讨论参数变化对预测结果的影响,源强参数见表1。
2.3 气象数据及地形数据
地面气象数据采用当地2009年全年逐次逐日气象数据,探空数据采用厂址附近1个高空模拟格点数据;地形数据源为SRTM3地形三维数据,经Arc GIS坐标及地理投影转换,生成数字高程(D E M)文件,分辨率90m。
2.4 预测方案
在将上述污染源数据、气象数据及地形数据输入到AERMOD模型后,分别建立如下几个预测方案以分析探空数据、地形数据对敏感点预测结果的影响。在复杂地形的前提下,探空数据的有无对预测结果的影响;在平坦地形的前提下,探空数据的有无对预测结果的影响。
备注:变化幅度=(4-2)/2×100
备注:变化幅度=(4-3)/3×100
2.5 预测结果分析
(1)在复杂地形的前提下,探空数据对预测结果的影响见表2。
由表2和表3可知,在复杂地形的条件下,有探空数据时的预测结果均比无探空数据时预测结果在敏感点最大地面浓度值大其中小时浓度变化幅度为7.87%~51.19%变化幅度超过20%的占57.1%,日平均浓度变化幅度为1.06%~56.58%,变化幅度超过20%的占42.8%,影响效果较大,且最大值出现时刻不同。由此可见,在复杂地形的条件下,探空数据有无对预测结果影响很大。
(2)在平坦地形的前提下,探空数据对预测结果的影响见表4。
由表4和表5分析可知,在平坦地形的条件下,有探空数据时的预测结果均比无探空数据时预测结果在敏感点最大地面浓度值大,其中小时浓度变化幅度为7.98%~52.21%,变化幅度超过20%的占57.1%,日平均浓度变化幅度为0.73%~58.82%,变化幅度超过20%的占42.8%,影响效果较大,且最大值出现时刻不同。由此可见,在不考虑地形因素的条件下,探空数据有无对预测结果影响很大。
(3)在考虑探空数据的前提下,地形数据对预测结果的影响见表6。
由表6和表7可知,在考虑探空数据影响的条件下,平坦地形时的预测结果比复杂地形时预测结果在敏感点最大地面浓度值大,其中小时浓度变化幅度为0.49%~5.64%,日平均浓度变化幅度为0.20%~8.09%,影响效果一般,而且最大值出现时刻相同。由此可见,在考虑探空数据因素的条件下,地形数据是否考虑对预测结果影响一般。
(4)在不考虑探空数据的前提下,地形数据对预测结果的影响见表8。
由表8和表9分析可知,在不考虑探空数据影响的条件下,平坦地形时的预测结果比复杂地形时预测结果在敏感点最大地面小时浓度变化幅度为-0.96%~6.63%,日平均浓度变化幅度为-0.53%~8.37%,影响效果一般,而且最大值出现时刻相同。由此可见,在不考虑探空数据因素的条件下,地形数据是否考虑对预测结果影响一般。
3 结语
AERMOD模型是《环境影响评价技术导则大气环境》(HJ2.2-2008)中推荐的进一步预测模型之一,但是在使用AERMOD模型时,应特别注意模型所需数据(探空数据和地形数据)的选取及处理,数据选取和参数设定不得当,都会造成运算结果较大的偏差。
(1)在地形数据是否考虑的情况下,有探空数据时的预测结果比无探空数据时预测结果在敏感点变化幅度较大,说明探空数据对预测结果影响较大。
(2)在探空数据是否考虑的情况下,平坦地形时的预测结果比复杂地形时预测结果在大部分敏感点处偏大,但预测值增加幅度较小,说明地形数据对预测结果影响较小。
备注:变化幅度=(2-1)/1×100
摘要：介绍了AERMOD模型,利用AERMOD模型并结合《环境影响评价技术导则大气环境》(HJ2.2-2008)中相关要求,以某钢厂为例在有无探空数据、地形数据的条件下对敏感点预测分析,结果表明探空数据的有无对预测结果的影响十分显著,地形数据有无对预测结果影响较小。
关键词：AERMOD,大气预测,复杂地形,探空数据,地形数据
参考文献
[1] AERMIC.Fomulation of theAERMICMODEL(AERMOD)(draft)[R].Regulatory Docket AQM295201.AMSPEPARegulatory Model Improve-ment Committee(AERMIC),1995.
[2] ALAN J,CMORELL I AERMOD description of modelformulation(draft)[R].AMSPEPA Regulatory Modelmprovement Committee,1998.
[3] BERKOW ICZ R,OLESEN J R,PORPU.The DanishGaussian air pollutionmodel(OLM):Description,test and sensitivity analysis,in view of regulatoryapplications[A].DeWISPELAIREVC,SCHMERMEIER F A,GRLLANINV,AirPollution Modeling and Its Application[C].NewYork:Plenum Press,1986.
[4] 杨多兴,等.AERMOD模式系统理论[J].化学工业与工程,2005,22(2).
我国地形复杂多样范文第5篇
(1)山体反射。由于山体地势较高,使得污染源排放的污染物被山体阻挡,形成反射,造成局部地区高浓度。(2)烟流撞山。在山区等复杂地形中,由于四周高耸的地形,使得污染源排放有效高度完全或部分损失,从而迎风坡出现高浓度。(3)烟气下洗。在山体背风坡,由于地形波和强烈的垂直扰动,使得过山的污染物迅速下泄,形成烟气下洗,造成地面高浓度。(4)冷泄流。由于夜间山体冷却较快,夜间冷空气沿山体下滑,将污染物向山谷中汇集,造成局部高浓度。(5)熏烟。山谷等复杂地形容易形成局部熏烟,使地面浓度超高。(6)静稳条件。由于地形阻挡,复杂地形容易出现静风区,使污染物累积而形成高浓度[1]。
本文利用某工程实例,分析复杂地形下污染物扩散特点,并结合国内外对复杂地形条件下污染物扩散的研究进展,提出求解湍流风场和污染物扩散的基本方程组,为解决此类问题提供参考。
1 实例工程预测结果与分析
(1)项目概况。
本文所举实例工程为国投伊犁热电(2×330级)工程,该工程位于新疆伊宁县西北侧约11km(直线距离),烟囱高度为240m,烟囱基底海拔高度为854m,在厂址右侧4km处山区的海拔高度为1223m,山区的海拔高度超过烟囱高度,根据《环境影响评价技术导则·大气环境》(HJ2.2-2008)中对复杂地形的界定,本工程所在区域为复杂地形。
(2)预测结果与分析。
预测结果选取占标率最大的污染因子NO2为例。分别预测不同地形条件(简单地形、复杂地形),不同污染源高度(2 1 0 m、240m)组合条件下的NO2最大落地小时、日均浓度值变化情况。得出以下结论。
(1)复杂地形条件下,NO2小时落地浓度值随着烟源高度的降低而减小,210m烟囱高度条件下的最大小时落地浓度值比240m条件下的最大小时落地浓度值减小约12.4%;NO2日均落地浓度随着烟源高度的降低而增大。
(2)简单地形条件下,NO2小时落地浓度值随着烟源高度的降低而增大,210m烟囱高度条件下的最大小时落地浓度值比240m条件下的最大小时落地浓度值增大约22.2%;NO2日均落地浓度随着烟源高度的降低而增大。
(3)简单地形条件下NO2最大小时浓度值前十位均满足《环境空气质量标准》中二级标准要求,其最大值约为复杂地形条件下的10%,最大日均浓度约为复杂地形条件下的26.3%。由此可见,在源强、气象参数等预测参数不变的情况下,简单地形条件下更有利于污染物的扩散。
将工程所在区域地形图与网格点处NO2最大小时浓度等值线图进行对照分析可得出,复杂地形条件下,污染物的扩散主要沿着山谷走势而变化,污染物在遇到高山阻挡时,沿着山壁扩散至山谷深处,同时浓度等值线分布图在受障碍物影响的区域呈现出弯曲扩散的趋势;而在平原处因没有障碍物的阻挡,浓度等值线分布图呈圆弧线均匀扩散。
2 复杂地形上湍流风场的研究历史
污染物在大气中扩散的状态往往受局部风场和大气稳定度的影响很大,特别是湍流风场的变化。因此,在进行复杂地形上污染物扩散问题的研究的同时,通常对扩散区域的湍流风场进行分析、模拟。大多数的早期研究将研究范围限制在了简单地形和中性分层大气的前提下,20世纪90年代以来,在对复杂地形上的风场进行数值模拟时,开始采用地形追随坐标系统和包含双方程湍流模型的高阶闭合模式。为了得到好的模拟效果,提出了多种湍流模型,其中,双方程湍流模型应用最广,尤其适用于边界流动;雷诺应力模型,也称为二阶闭合模式,适用于所有的雷诺应力输运方程,但是其公式非常复杂,求解十分困难[2];代数应力模型是雷诺应力模型的简化形式,在计算旋转流动中有一定的优势;此外,用于非定常流动的大涡模拟,也逐渐地应用到具有实际工程意义的研究中。在计算二维和三维地形上风场时,双方程湍流模型、代数应力模型和混合长湍流闭合模型都得到了应用。
总的来说,理论研究的应用范围较小;试验方法由于前面所述的原因困难重重;数值方法虽在一定程度上推动了该课题的研究,但仅仅依靠数值方法也无法准确地解决实际问题。因此,在实际的应用中,往往是理论研究、试验方法和数值方法结合起来使用,以弥补各自的不足。
3 复杂地形大气污染物扩散研究
美国环保署(EPA)提供了许多大气污染物扩散的数值模型,这些模型大多以高斯烟羽模型为基础。高斯烟羽模型以统计理论为基础,并依赖于经验公式,这使得其应用范围被限制在了平坦地形上的污染物扩散研究。考虑复杂地形对大气污染物扩散影响的重要性,以及在实际工作中应用几率的增高,各界研究者通过多方面的实验与实践得出,要对复杂地形上大气污染物扩散进行可靠的预测,应该采用以流体力学原理中污染物输送、扩散理论为基础的数值模型。对于单一泄放源、无浮力的污染物,描述其扩散过程的基本方程如下:
式中u、c表示平均风速和平均浓度,而u、c表示脉动风速和脉动浓度。通过引入δ函数,源函数q(x s)可由Q(t)⋅δ(x-xs)来表示,其中Q(t)是源的泄放速率,xs表示泄放源的位置。
若湍流子模型采用梯度输送理论,即认为污染物的输送通量与平均浓度梯度成正比:,那么,污染物扩散的基本方程就变为如下形式:
其中,K为湍流扩散系数。上式表示的是基本方程的一维形式,可将其扩展为三维形式[4,5]:
这样,在已知网格点上湍流风场状态(可由前面所述的大气动力-热力学方程组求解出)的基础上,由上式建立的数值模型,就可以计算出大气污染物浓度的空间分布和时间演变。
4 结语
在对复杂地形上大气污染物扩散的研究中,数值方法以其迅速、可靠、资金投入少等诸多优点,已成为研究该课题的一个强有力的工具。但是,在进行数值研究的同时不能离开试验的协助、验证。另外,在进行数值模拟时,应在预测湍流风场的基础上,进行大气污染物扩散的模拟,不能忽视由地形引起的湍流风场的变化对污染物浓度分布的影响。
摘要：利用中尺度气象模式AERMOD,结合实际工程案例,通过资料分析与模拟计算,研究了伊犁冬季NO2随地形复杂程度不同的扩散特点,同时通过对国内外关于复杂地形对大气污染物扩散的研究分析,对复杂地形上大气污染物扩散以及湍流风场的研究分别作了介绍,同时列出了求解湍流风场和污染物扩散的基本方程组,为解决此类问题提供参考。
关键词：复杂地形,污染物扩散,NO2,扩散特征,方程式
参考文献
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