论文摘要
城区大气环境是一个多目标、多层次、多因素影响的复杂系统。从灰色系统理论出发分析大气环境系统,建立较为客观的灰色数学模型,进行城区大气污染扩散的灰色数值模拟,对大气污染控制的灵活管理和决策有着重要的现实意义。首先,开展了邯郸市大气环境中SO2和NOx的浓度监测,掌握了邯郸市的大气污染状况。提出大气地面污染带概念,建立了相应的大气污染扩散微分方程。通过有限差分方法离散了大气污染扩散微分方程,得到了大气污染的二维有限差分方程,并在计算机上实现计算过程,验证了数值模型的正确性。分析了模型参数与数值解的关系,并绘制了污染源在非稳定状态下大气污染物扩散的浓度场。在灰色数值模型研究方面,介绍了灰色数学理论基础,分别就大气污染扩散系统的概化与灰化、灰色模型建立、模型检验与校正和模型应用几个方面的问题作了比较清楚的分析。在建立大气污染扩散二维灰色数值模型的基础上,试算了两种灰色解算方法,论证了灰色算法对灰信息传递的完备性和正确性,结果表明“白化”的灰色算法模拟效果比较好。将此模型应用到邯郸城区大气环境系统,对采暖期和非采暖期的大气污染物SO2和NOx进行了模拟,利用Visual Basic for Windows编制实用程序,完成其它模拟过程的前、后处理,使所建立的灰色数值模型获得了较好的应用效果。
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摘要Abstract第1章 绪论1.1 研究目的及意义1.2 国内外研究现状1.3 取得的成果及认识第2章 研究区域大气质量监测及数据整理2.1 研究区域概况2.1.1 邯郸市地理气候概述2.1.2 社会环境2.1.3 生态环境概况2.1.4 大气质量状况2.2 区域大气环境监测2.2.1 监测点设置2.2.2 监测过程2.3 监测数据的整理2分布特征分析'>2.3.1 SO2分布特征分析x分布特征分析'>2.3.2 NOx分布特征分析2.4 本章小结第3章 大气污染扩散的经典数值模型研究3.1 大气地面污染带概念的提出3.1.1 大气中污染物质的扩散过程3.1.2 大气地面污染带的意义3.2 大气污染数学模型的建立3.2.1 污染物在环境介质中运动特征3.2.2 环境质量基本微分方程的推导3.2.3 大气环境质量基本微分方程3.3 大气污染的经典数值模拟3.3.1 有限差分计算的基本原理3.3.2 二维污染问题的有限差分方程3.3.3 二维稳态差分方程的数值计算3.3.4 二维非稳态大气污染的有限差分方程3.4 本章小结第4章 灰色数学理论基础4.1 灰集合概论4.1.1 Grey 集合的概念4.1.2 常规Grey 集的运算4.2 区间型灰数学基础4.2.1 区间型灰数及其代数运算4.2.2 区间型灰矩阵及其运算4.2.3 区间型灰行列式4.2.4 区间型灰线性方程组的求解4.3 本章小结第5章 大气污染扩散系统灰色数值模型与解法5.1 大气污染的灰色数值模拟的研究内容5.1.1 研究方法5.1.2 大气污染系统概化与灰化的质量5.1.3 信息的提取、分析与处理5.1.4 大气污染物扩散系统的灰色建模准则5.2 大气污染的基本灰色数值模型5.2.1 大气环境系统的灰性分析5.2.2 大气环境系统中参数的灰性分析5.2.3 大气污染灰色微分方程的建立5.2.4 二维灰色微分方程的离散——灰色数值方程5.3 灰色数值模型的解算方法分析5.3.1 灰色数值模型的第一种算法5.3.2 灰色数值模型的第二种算法5.4 计算结果的对比与分析5.4.1 经典数值模型计算结果5.4.2 第一种灰色算法得出的结果5.4.3 第二种灰色算法计算结果5.4.4 灰色数值结果的灰度分析5.5 本章小结第6章 灰色数值模型在大气污染预测中的应用6.1 研究区域概况6.2 污染气象条件分析6.2.1 风向6.2.2 风速6.2.3 污染系数6.2.4 大气稳定度和逆温分布6.3 确定型模型模拟邯郸城区大气污染扩散2扩散系统确定型模型的建立与检验'>6.3.1 邯郸城区SO2扩散系统确定型模型的建立与检验x扩散系统确定型模型的建立与检验'>6.3.2 邯郸城区NOx扩散系统确定型模型的建立与检验6.4 灰色数值模型模拟邯郸城区大气污染扩散6.4.1 大气系统概念模型的确定6.4.2 灰色数值模型的建立6.4.3 关于灰色数值模型检验与校正的基本原理与准则问题6.4.4 模型输入原始数据的确定6.4.5 灰色模型的检验6.5 VB 计算程序设计与实现6.6 本章小结第7章 结论与展望7.1 主要结论7.2 未来展望参考文献致谢作者简介攻读硕士学位期间发表的论文参加科研情况
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