广东工业大学学报 ›› 2023, Vol. 40 ›› Issue (03): 113-121.doi: 10.12052/gdutxb.210159

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湿热地区城市街道植物形态特征对交通源PM2.5质量浓度分布特性的影响研究

刘琳, 朱钰霜, 刘丽孺, 金雷   

  1. 广东工业大学 土木与交通工程学院, 广东 广州 510006
  • 收稿日期:2021-10-28 出版日期:2023-05-25 发布日期:2023-06-08
  • 通信作者: 刘丽孺(1971-),女,教授,博士,主要研究方向为建筑节能、室内空气质量及其保障技术、集中空调系统运行能耗检测及分析等,E-mail:liruhongfu2006@126.com
  • 作者简介:刘琳(1991-),女,讲师,博士,主要研究方向为城市街区热环境与热舒适时空特性分析及优化,E-mail:liulinhit@163.com
  • 基金资助:
    广东省自然科学基金资助面上项目(2020A1515011092)

A Simulation Research on Effects of Tree Three-dimensional Spatial Characteristics on Traffic-source PM2.5 Distribution in Hot-humid Urban Streets

Liu Lin, Zhu Yu-shuang, Liu Li-ru, Jin Lei   

  1. School of Civil Transportation & Engineering, Guangdong University of Technology, Guangzhou 510006, China
  • Received:2021-10-28 Online:2023-05-25 Published:2023-06-08

摘要: 高密度城市交通流量的大幅增加,使得城市街区颗粒物污染问题日益严峻。街道绿化作为城市景观的重要组成,其植物形态参数特征对街区空气质量产生重要影响。本文以广州市某街区为研究对象,首先利用实测数据验证ENVI-met软件模拟街区尺度PM2.5典型颗粒物分布特性的精度,进而对案例区域街道两侧植物的多种形态参数组合进行建模及数值模拟。ENVI-met软件的验证结果表明该模型对于模拟高密度城市街区交通源PM2.5分布具有一定适用性。多组植物形态模拟结果显示:行道树高度建议在10 m左右,能够有效降低交通源PM2.5质量浓度,结合相关规范,建议树干高度设置为3~5 m,冠幅为5~7 m。

关键词: 植物形态, 人行区, 交通排放, PM2.5, 数值模拟

Abstract: With the substantial increase of traffic flow in high-density cities, particulate matter pollution has been a serious problem in urban blocks. As an important composition of urban landscape, its plant morphological parameters have an important impact on air quality of street. Taking a block in Guangzhou as the research subject while using field monitoring data, the accuracy of ENVI-met software in dealing with block scale PM2.5 simulation characteristics is verified. Then, the combination of various morphological parameters of plants on both sides of the street in the case area is modeled and numerically simulated. The result of ENVI-met shows that the model is suitable for simulating the traffic source PM2.5 of high-density urban blocks. The simulation results of several groups of plant morphology show that the height of street trees is recommended to be about 10 m, which can effectively reduce the PM2.5 of traffic source concentration. In combination with relevant specifications, it is recommended to set the trunk height as 3~5 m and the crown width as 5~7 m.

Key words: plant morphology, the pedestrian area, traffic emission, PM2.5, numerical simulation

中图分类号: 

  • X171
[1] 李云燕, 葛畅. 我国三大区域PM2.5源解析研究进展[J]. 现代化工, 2017, 37(4): 1-7.
LI Y Y, GE C. Research progress of PM2.5 source analysis in three main regions of China [J]. Modern Chemical Industry, 2017, 37(4): 1-7.
[2] 刘博薇. 道路空气颗粒物污染与骑行流的相关性研究[J]. 环境保护与循环经济, 2021, 41(7) : 57-60.
[3] 索丹凤, 曾三武. 空气细颗粒物PM2.5对人体各系统危害的研究[J]. 医学信息, 2019, 32(18): 32-34.
SUO D F, ZENG S W. Research on the harm of air fine particulate matter PM2.5 to various human system [J]. Medical Information, 2019, 32(18): 32-34.
[4] 梁廷政, 柳靖, 牛旸旸. 空气温度差异对城市街道峡谷通风及污染物分布特征影响的研究[J]. 建筑科学, 2019, 35(2): 108-115.
LIANG T Z, LIU J, NIU Y Y. Investigation on the influence of spatial temperature on ventilation and pollutants distribution in street canyon [J]. Building Science, 2019, 35(2): 108-115.
[5] CHEN X P, WANG X S, WU X G, et al. Influence of roadside vegetation barriers on air quality inside urban street canyons[J]. Urban Forestry & Urban Greening, 2021, 63: 1-10.
[6] DENG S, MA J, ZHANG L, et al. Microclimate simulation and model optimization of the effect of roadway green space on atmospheric particulate matter[J]. Environmental Pollution, 2019, 246: 932-944.
[7] 郭晓华, 戴菲, 殷利华. 基于ENVI-met的道路绿带规划设计对PM2.5消减作用的模拟研究[J]. 风景园林, 2018, 25(12): 75-80.
GUO X H, DAI F, YIN L H. A simulation study on the effect of ENVI-met-based road greenbelt planning and design on PM2.5 reduction [J]. Landscape Architecture, 2018, 25(12): 75-80.
[8] 闫倩, 徐立帅, 段永红, 等. 20种常用绿化树种叶面滞尘能力及滞尘粒度特征[J]. 生态学杂志, 2021, 40(10) : 3259-3267.
YAN Q, XU L S, DUAN Y H, et al. Dust retention capacity and dust particle size of 20 commonly used greening tree species. Chinese Journal of Ecology, 2021, 40(10) : 3259-3267.
[9] 吴翠蓉, 江波, 张露, 等. 杭州8种绿化树种滞纳TSP和PM1、PM2.5、PM10的效应研究[J]. 浙江林业科技, 2020, 40(5): 13-20.
WU C R, JIANG B, ZHANG L, et al. Study on adsorption of TSP, PM1, PM2.5 and PM10 by 8 greening tree species in Hangzhou [J]. Research of Environmental Sciences, 2020, 40(5): 13-20.
[10] 彭康. 珠江三角洲地区铺装道路扬尘源污染物及特征研究[D]. 广州: 华南理工大学, 2013.
[11] 韩昊. 广州市机动车PM2.5及其金属元素排放特征研究[D]. 广州: 暨南大学, 2015.
[12] 董瑶. 广州市珠江新城城市主干道绿化景观的调查与评价 [D]. 广州: 华南理工大学, 2016.
[13] MORAKINYO T E, LAM Y F. Study of traffic-related pollutant removal from street canyon with trees: dispersion and deposition perspective [J]. Environmental Science and Pollution Research, 2016, 23(21): 21652-21668.
[14] 吴志萍, 王成, 侯晓静, 等. 6种城市绿地空气PM2.5浓度变化规律的研究[J]. 安徽农业大学学报, 2008(4): 494-498.
WU Z P, WANG C, HOU X J, et al. Variation of air PM2.5 concentration in six urban greenlands [J]. Journal of Anhui Agricultural University, 2008(4): 494-498.
[15] 北京市园林科学研究院. 行道树栽植与养护管理技术规范: DB11/T 839—2017[S]. 北京: 北京市质量技术监督局, 2017.
[1] 金宇凯, 李志生, 欧耀春, 张华刚, 曾江毅, 陈搏超. 基于多阶段聚类的PM2.5质量浓度预测及对比研究[J]. 广东工业大学学报, 2023, 40(03): 17-24.
[2] 刘效洲, 朱睿, 朱光羽. 天然气掺氢燃烧技术在旋流式燃气灶上的数值模拟研究[J]. 广东工业大学学报, 2023, 40(01): 113-121.
[3] 邹翀, 唐雄民, 陈伟正, 江天鸿, 方文睿. 脉冲电流源作用下大气压介质阻挡放电的特性分析[J]. 广东工业大学学报, 2022, 39(04): 36-45.
[4] 戴美玲, 程成, 吴智文, 卢镇伟, 卢杰迅, 杨坚, 杨福俊. 开孔空心球结构的准静态压缩力学行为[J]. 广东工业大学学报, 2022, 39(04): 83-90,97.
[5] 曾江毅, 李志生, 欧耀春, 金宇凯. 季节指数改进的PM2.5质量浓度组合预测模型研究[J]. 广东工业大学学报, 2022, 39(03): 89-94.
[6] 刘效洲, 朱光羽. 循环流化床锅炉风室内流动特性及优化研究[J]. 广东工业大学学报, 2022, 39(03): 116-124.
[7] 李宇航, 高振宇, 杨雪强, 刘攀. 静压钢板桩贯入阻力试验与数值仿真[J]. 广东工业大学学报, 2022, 39(01): 129-134.
[8] 罗钧午, 李冬梅, 梁帅, 王帅超, 肖曙红. 十字交叉型微通道内液滴形成的数值模拟研究[J]. 广东工业大学学报, 2020, 37(05): 68-74.
[9] 甘阳阳, 李志生. 空气幕对厨房内PM2.5控制效果的模拟与分析[J]. 广东工业大学学报, 2020, 37(03): 82-87.
[10] 刘陈霖, 郑三强, 韩晓卓. 具有Allee效应捕食-竞争系统的时空动态分析[J]. 广东工业大学学报, 2019, 36(06): 38-44.
[11] 吴成赫, 刘丽孺, 陈毅刚, 王璋元. 旋转集热板式太阳能烟囱性能研究[J]. 广东工业大学学报, 2018, 35(05): 70-74.
[12] 赵冰春, 汪新, 赖志平. 居住小区布局形式对热环境的影响[J]. 广东工业大学学报, 2016, 33(06): 91-95.
[13] 王长宏, 黄炯桐, 曾文强. 高熔点钢板电阻点焊电极传热特性数值模拟与分析[J]. 广东工业大学学报, 2016, 33(03): 6-10.
[14] 刘勇健, 刘意美, 陈创鑫, 王颖, 罗启洋, 林辉. 软土深基坑围护结构水平变形特性研究[J]. 广东工业大学学报, 2016, 33(01): 89-94.
[15] 杨艺. 海水太阳池非稳态热质传递有限容积法模型[J]. 广东工业大学学报, 2015, 32(2): 120-125.
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