Материал: Расчет выбросов автотранспорта. метод. указания для студ. бакалавриата и магистратуры направления «Строительство» всех форм обучения. Воробьева Ю.А., Ходунов А.М

2. Расчет выбросов автотранспорта в районе регулируемого перекрестка

При расчетной оценке уровней загрязнения воздуха в зонах перекрестков следует исходить из наибольших значений содержания вредных веществ в отработавших газах, характерных для режимов движения автомобилей в районе пересечения автомагистралей (торможение, холостой ход, разгон).

Выброс i-ro загрязняющего вещества автомобилями в зоне перекрестка при запрещающем сигнале светофора МП_i определяется по формуле

, (3)

где (г/мин) - значения удельных выбросов для автомобилей, находящихся в зоне перекрестка; k - количество групп автомобилей; Т - количество -циклов действия запрещающего сигнала светофора за 20-минутный период времени; - количество автомобилей в каждой из "k" групп, образующих "очередь" в зоне перекрестка на обследуемой автомагистрали.

Значения Мп определяются по таблице, в которой приведены усредненные значения удельных выбросов (г/мин), учитывающие режимы движения автомобилей в районе пересечения перекрестка (торможение, холостой ход, разгон), а значения Р, Т, Gk - по результатам натурных обследований.

3. Расчет выбросов автотранспорта на базе программы «Магистраль-город»

Данная программа реализует расчет выбросов в соответствии с [1].

Расчет может быть применен ко всем категориям автотранспортных средств при эксплуатации в городских условиях.

В программе используется иерархическое представление данных об источниках загрязнения. Каждая магистраль может иметь любое количество участков, каждый из которых состоит из перегона и необязательных перекрестков на его концах.

В этом окне доступны следующие функции:

• добавить магистраль/участок магистрали.

• удалить магистраль/участок магистрали - клавиша "Ctrl-Del".

• изменить данные - клавиша "Enter" или двойное нажатие левой кнопки мыши.

• импорт данных о магистрали в другие программы.

• экспорт данных о магистрали.

• результаты. Воспользовавшись этой функцией можно посмотреть рассчитанный ранее объем выбросов на магистрали или ее участке для каждого из загрязняющих веществ.

• печать. Вывод отчета на принтер или в файл.

Нажатием правой кнопки "мыши" можно вызвать всплывающее меню, которое обеспечивает быстрый доступ ко всем функциям.

На рис.1 представлено окно ввода данных об участке магистрали. Участок магистрали состоит из перегона, состоящего из левого и правого направлений движения автотранспорта, и необязательных перекрестков на концах участка (левый и правый перекрестки).

Для расчета выбросов на перегонах необходимо ввести данные о составе транспортного потока, среднюю скорость движения по перегону, протяженность участка. Если данные об участке были импортированы, то протяженность будет рассчитана автоматически, исходя из координат участка.

Рис. 1. Ввод данных об участке магистрали

Чтобы учесть выбросы на перекрестках, необходимо поставить галочки "Расчет с учетом левого (правого) перекрестка". При этом станут доступны закладки "Левый (правый) перекресток", на которых можно ввести данные о составе очереди автотранспорта на соответствующем перекрестке, длину очереди перед светофором и количество циклов действия стоп-сигнала светофора на перекрестке. После того, как введены все нужные данные, можно произвести расчет, нажав клавишу F6 или кнопку "Расчет" (рис.2).

2. Расчета величины приземных концентраций загрязняющий веществ в приземном слое (на базе программы упрза «Эколог» версия 2.55)

Результаты, полученные в ходе расчета выбросов автотранспорта необходимы для расчета величины приземных концентраций загрязняющих веществ. Расчет производится в унифицированной программе расчета загрязнения атмосферы (УПРЗА) «Эколог» (версии 2.54), которая реализует положения [2]. Программа позволяет по данным об источниках выброса примесей и условиях местности, рассчитывать разовые (осредненные за 20 - 30 минутный интервал) концентрации примесей в приземном слое при неблагоприятных метеорологических условиях, с учетом застройки и на различных высотах. В программе рассчитываются приземные концентрации как отдельных веществ, так и групп веществ с суммирующимся вредным действием. Суммарное количество веществ и групп суммации в одном расчете не ограничено.

Для расчета необходимо создать новый объект. В окне «Объект расчета» (рис. 3) необходимо выбрать «Список предприятий». При этом под предприятием понимается любой объект для расчета.

Рис. 3. Окно «Список предприятий»

В разделе «Список предприятия» отображается перечень ранее заданных объектов (рис. 4). Задание нового объекта производится функцией F4.

Рис. 4. Перечень ранее заданных объектов

При создании нового объекта программа запрашивает ввод описания объекта (Рис. 5). «Код города» - вводится код города, в котором находится рассматриваемый объект. «Код района» - код района, в котором находится объект. Для города Воронежа приняты следующие коды районов: 1 – Центральный, 2 – Ленинский, 3 – Советский, 4 – Коминтерновский, 5 – Левобережный, 6 – Железнодорожный. «Код предприятия» - код рассматриваемого объекта, задается условно.

Рис. 5. Ввод данных о новом объекте

«Отрасль» - выбор отрасли, к которой относиться деятельность рассматриваемого объекта. В данном случаи объектом является городская магистраль, следовательно выбираемая отрасль – транспорт (код отрасли 40000).

«Индекс предприятия» - Для объектов, расположенных в г. Воронеж, индекс принимается 394. «Адрес предприятия» - адрес расположения рассматриваемого объекта. «Тип документа» - принадлежность данного расчета. В данном случае – раздел проекта. «Разработчик» - Фамилия, имя и отчество разработчика данного проекта. (ФИО, группа студента) (рис. 6). В графах «Наименование» - вводятся данные по обозначенным пунктам.

Рис. 6. Выбор отрасли нового объекта

Ввод метеорологических параметров производится по следующим параметрам: температура самого холодного, жаркого месяца, максимальная скорость ветра принимается на основании [3], в зависимости от места расположения объекта (рис. 7). Коэффициент стратификации атмосферы – принимается на основании [2].

Новый объект задан. Код и наименование объекта отображается в окне «предприятие» программы. Для начала работы с объектом необходимо ввести исходные данные о типе источника, фоновых концентрациях и др. (рис. 8).

Рис.2. Проведение расчетов выбросов

При этом автоматически станет активной закладка "Результаты", где будет виден краткий отчет по выбросам на участке. На этой закладке есть также кнопки "Отчет" и "Передача результатов", которые используются для формирования отчета на принтере или в файле и для передачи рассчитанных выбросов в программы "Эколог" и "ПДВ" для дальнейшей обработки.

При формировании отчета программа запрашивает возможность размещения в документе данных о составе транспортного потока. Сформированный отчет можно экспортировать в редактор Microsoft Word для дальнейшего использования и редактирования.

Для дальнейшего проведения расчета необходимо задать новый источник. Создание нового источника производиться клавише «F4». Номер площадки и цеха задается произвольно. Номер источника указывается с учетом типа источника – организованного и неорганизованного. В данном случае источник выбросов – неорганизованный, номер источника 6001.

Рис. 7. Ввод данных о метеорологических параметрах

Рис. 8. Ввод исходных данных об источнике выбросов

После ввода нового источника программа запросит наименование площадки и цеха. Под площадкой в данном случае понимают место расположения самих источников выбросов. В примере (рис. 9) площадкой является улица Кольцовская. В запросе наименования следует указать наименование источника – в данном случае это участок дороги.

Рис. 9. Ввод наименования источника – площадки

После ввода номера площадки, цеха, номера источника и наименований площадки и цеха программа выдаст программное окно, в котором будут отражены введенные данные (Рис. 10).

В данном окне необходимо так же ввести тип источника выброса. Тип источника задается нажатием клавиши «Пробел». В рассматриваемом примере тип источника – 8 – автомагистраль (неорганизованный, линейный).

Рис. 10. Ввод исходных данных об источнике выбросов

Дальше задаются следующие параметры:

• высота источника (в данном примере высота источника принимается 2м);

• диаметр устья (в данном примере не вноситься т.к. источник не организованный);

• координаты источника (задается координатная сетка, рис. 11);

Х

Х1, Y1

Y

Х2, Y2

Рис. 11. Схема расчета параметров автодороги

В данном примере Х1=0, Y1=0, Х2=100, Y2=0.

• ширина (принимается в зависимости от дороги, в данном примере ширина 12 м);

• радиус СЗЗ (санитарно-защитной зоны);

• коэффициент рельефа (если нет гор – принимается равный 1).