嘉陵江沿岸居住區(qū)室外熱濕環(huán)境分布特征研究.pdf

1、三峽水庫達到175m的設計水位后,庫區(qū)原有水體的空間結構形態(tài)發(fā)生改變,水面擴大,流速減慢。這種變化將直接導致水體與空氣之間熱濕交換過程的改變,從而影響了水庫沿岸地區(qū)的熱濕環(huán)境的分布特征。另一方面,由于工業(yè)的發(fā)展和社會的進步,城市熱島效應越來越嚴重,影響了人類的生活和工作環(huán)境。而水體由于其自身熱容量高,可吸收大量的太陽輻射量,同時水蒸發(fā)會伴隨著汽化潛熱,所以城市大型水體在改善城市熱島效應方面會起到明顯的積極作用。因此,本文針對三峽庫區(qū)水位

2、上漲這一重大事件,選取嘉陵江流經(jīng)重慶主城區(qū)段為研究對象,采用現(xiàn)場實測和CFD模擬相結合的手段,對江體沿岸居住區(qū)室外熱濕環(huán)境分布特征以及水體對其影響的強度及范圍展開研究。
　　為分析嘉陵江沿岸居住區(qū)室外熱濕環(huán)境分布特征,本文進行了以下幾個方面的研究:
　　首先,在冬季,春季以及夏季各選取兩天(晴天和陰天,7:00-1800),在嘉陵江邊固定測點進行空氣溫濕度、風速、水體溫度以及太陽輻射量的逐時測定,并通過bulk熱傳輸法對水體

3、與空氣間的顯熱通量、潛熱通量、濕傳輸量以及水體向下的導熱通量進行計算。結果表明,太陽輻射量的絕大部分通過導熱或透射的形式傳到了水體內部或下游,但是水溫的變化卻很小,冬季當太陽輻射量小于顯熱通量和潛熱通量之和時,水體提供內部熱量作為補償,導熱通量出現(xiàn)負值;春季或夏季當顯熱通量和潛熱通量之和為負時,導熱通量會高于太陽輻射量。在同一天不同時段內,不同天氣,不同季節(jié),顯熱通量和潛熱通量特征各不相同(濕傳輸量的特征同潛熱通量):上午的顯熱通量和潛

4、熱通量都小于下午,但冬季時上午顯熱通量要高于下午;晴天的顯熱通量和潛熱通量都要高于陰天;冬季,顯熱通量由水體流向空氣,春季和夏季則相反,且夏季的顯熱通量最高,冬季最低,但春季和夏季的潛熱通量差距并不大,冬季還是最低。
　　其次,在冬季,春季以及夏季各選取兩天(晴天和陰天的上午及下午),分別利用汽車移動測試和步行移動測試的方法對嘉陵江沿岸居住區(qū)室外熱濕環(huán)境進行測試,得到沿岸居住區(qū)室外熱濕環(huán)境的分布特征以及水體對其影響的強度及范圍。測

5、試結果表明,在不同時段、不同天氣、不同季節(jié),均可以發(fā)現(xiàn),測試區(qū)域內,空氣溫度江邊區(qū)域最低,鬧市區(qū)最高,空氣相對濕度江邊區(qū)域最高,鬧市區(qū)最低,郊區(qū)溫濕度介于兩者之間。測試區(qū)域內,在同一方向上,一定范圍內,除郊區(qū)外,離江體越遠,空氣溫度越高,相對濕度越低,江體有一定的“冷島效應”。但是在不同時段、不同天氣、不同季節(jié)江體的降溫增濕效應強度及影響范圍各不相同:江體在下午的降溫效應較上午明顯,但上午的增濕效應較下午明顯,另外下午時江體的影響范圍較

6、大;江體在不同天氣對沿岸居住區(qū)室外環(huán)境的降溫效應差距不大,但陰天時增濕效應較明顯,另外晴天時江體的影響范圍較大;江體在夏季降溫效果最明顯,冬季最小,不同季節(jié)增濕效應差距不大,另外夏季時江體的影響范圍最大,冬季最小。總的來說,江體的降溫強度最大約為0~3.3℃,增濕強度最大約為0~16.1％,在離江體1100m以內,江體對室外熱濕環(huán)境的影響較大,但是超過了這個范圍,影響相對較小。空氣含濕量的分布特征并不像溫度和相對濕度的分布特征那樣明顯;

7、但是當測試區(qū)域內空氣相對濕度的分布特征較空氣溫度分布特征更加明顯時,相對濕度對空氣含濕量的分布規(guī)律起了主導左右,江體附近區(qū)域的空氣含濕量就會較高。
　　最后,根據(jù)嘉陵江沿岸建筑布局的實際情況并適當簡化,建立了一個包括建筑、硬化下墊面、綠地、河流和土壤在內的2000m×2400m的大型建筑區(qū)域,計算區(qū)域確定為12000m×1200m×600m,并利用CFD模擬軟件FLUENT對夏季晴天時江體沿岸居住區(qū)室外熱環(huán)境和風環(huán)境進行模擬計算。