一种街区污染物浓度分布模型建立方法

摘要

本发明提供一种街区污染物浓度分布模型建立方法，利用CFD模型获取风场矩阵，以此为基础建立街区内风场多元线性回归方程，实现街区内风场的计算，基于高斯烟团模型和GPU并行技术获取街区内污染物浓度分布，基于高斯烟羽模型和背景风获取街区外污染物浓度分布。该方法简化并加快了风场的计算过程，提高了街区内外部污染物浓度的计算效率。

主权项

一种街区污染物浓度分布模型建立方法，其特征在于，包括如下步骤：S1:建立多元线性回归方程：$u=a_0+a_1\times \frac{H_1}{H_2}+a_2\times \frac{H_3}{H_4}+a_3\times V_y+a_4\times V_x$以上各参数表示的含义为：u是风速；H₁、H₂、H₃、H₄为待分析街区的高度或者宽度或者长度，且H₁≠H₂，H₃≠H₄；V_x和V_y是背景风平行于街区方向的分量或者是背景风垂直于街区方向的分量，且V_x≠V_y；a₀‑a₄是待定系数，基于CFD模型获得的风场矩阵中的风速进行多元回归计算得到；S2：将H₁、H₂、H₃、H₄，V_x和V_y代入到上述多元线性回归方程中后得到风速u；S3：基于高斯烟团模型获得街区内污染物浓度分布C₁(x,y,z,T)：$C_1(x,y,z,T)={\int }_0^{\infty }\frac{\mathrm{QdT}}{{\left(2\pi \right)}^{3/2}{\sigma }_x\left(T\right){\sigma }_y\left(T\right){\sigma }_z\left(T\right)}\times e^{[-\frac{{(x-\mathrm{uT})}^2}{2{\sigma }_x^2\left(T\right)}-\frac{y^2}{2{\sigma }_y^2\left(T\right)}-\frac{{(z-H)}^2}{2{\sigma }_z^2\left(T\right)}}$以上各参数表示的含义为：x,y,z是坐标值，T是时间，Q是点源排放速率，σ_x,σ_y,σ_z是三个方向上的扩散系数，u是步骤S2中得到的风速，H是点源高度；S4：基于高斯烟羽模型获得街区外污染物浓度分布C₂(x,y,z)：$C_2(x,y,z)=\frac{Q}{2\mathrm{\pi V}{\sigma }_y{\sigma }_z}\times e^{[-\frac{y^2}{2{\sigma }_y^2}-\frac{{(z-H)}^2}{2{\sigma }_z^2}]}$以上各参数表示的含义为：V是背景风风速，Q是点源排放速率，H为点源高度，σ_y和σ_z是两个方向上的扩散系数。