عنوان پایان‌نامه
مدل سازی میزان تاثیر عوارض زمین در پخش و پراکنش آلودگی هوا در شهر تهران
- رشته تحصیلی
- مهندسی محیط زیست -آلودگی هوا
- مقطع تحصیلی
- کارشناسی ارشد
- محل دفاع
- کتابخانه دانشکده محیط زیست شماره ثبت: ENV 987;کتابخانه مرکزی -تالار اطلاع رسانی شماره ثبت: 58278
- تاریخ دفاع
- ۰۲ مهر ۱۳۹۱
- دانشجو
- بهروز یاری زاده
- استاد راهنما
- خسرو اشرفی
- چکیده
- هدف از این پایان نامه، انجام مطالعاتی بر مبنای مشاهدات و شبیه سازی های عددی، در زمینه تعیین میزان تاثیر عوارض پیچیده توپوگرافی در مناطق کوهستانی و جریان های مربوط به حضور این ارتفاعات بر کیفیت هوای شهر تهران می باشد.از آنجا که وجود شرایط همدیدی غالب می تواند باعث تضعیف و یا محدود کردن اثر جریان ها و گردش های میان مقیاس شود، لازم است دوره هایی انتخاب شود که واداشت های بزرگ مقیاس جوی بسیار ناچیز باشند. پس از انتخاب دوره¬های زمانی مناسب با توجه به الگوی پایداری، باد و ابرناکی از میان نزدیک 6 سال داده های هواشناسی رادیوسوند فرودگاه مهرآباد از 2005 تا 2010 میلادی، و همچنین مطالعه یک دوره 10 ساله داده های شاخص کیفیت هوای کلانشهر تهران به تفکیک آلاینده ها که از داده های ایستگاه¬های سنجش شرکت کنترل کیفیت هوای تهران استخراج شده، تحلیل جامعی صورت گرفته است. تحلیل داده های مشاهداتی نشان می دهد که روند تغییرات غلظت آلاینده ها و همچنین آلاینده های مسئول در شهر تهران از سال 1386 دچار تغییرات جدی شده و الگوی سابق دیگر صادق نمی باشد. از طرفی این مطالعات لزوم بازنگری طرح¬های جامع کنترل و کاهش آلودگی هوا را در تهران تائید می کنند. همچنین نتایج مطالعات مشاهداتی بیانگر حضور بیشترین سامانه روزهای آرام، که شرایط غالب همدیدی وجود ندارد، در فصل¬های پائیز و زمستان بوده و در مجموع همبستگی بالایی با روزهای با شاخص آلودگی بالای 100 در تهران دارند. به منظور آشکار سازی بهتر نتایج مطالعات مشاهداتی و تعیین نقش دقیق عوارض توپوگرافی رشته کوه البرز در کیفیت هوای کلانشهر تهران، نیازمند انجام شبیه سازی¬های عددی با استفاده از مدل WRF و مدل آلودگی هوای CALPUFF هستیم. میزان همبستگی این سامانه در ایستگاه¬های بهاران، استانداری و منطقه 11 با داده¬های اندازه¬گیری برای روزهای آرام (در دوره انتخاب شده، آبان ماه 1389) از نتایج قابل قبولی برخوردار است. حضور جریان¬های دشت و کوهستان و الگوی تغییرات آلودگی در سطح شهر در این روزها بیانگر سهم غالب این جریان¬ها در انتقال آلاینده¬ها و امکان ایجاد یک سیکل بسته و افزایش بار آلودگی در زمان¬هایی است که یک دوره پیوسته از این سامانه حاکم باشد. در اجراهای ایده¬آل برای بررسی میزان تاثیر عارضه کوهستان در حضور سامانه¬های همدیدی، پس از اجرای مرجع، داده¬های ارتفاعات البرز از ورودی مدل حذف شده تا اثر این انسداد در میزان تهویه طبیعی شهر مشخص شود. در حالت حذف عارضه البرز کاهش 82% متوسط غلظت را نسبت به شرایط مرجع شاهد هستیم.
- Abstract
- Because of environmental impacts of human activities and a wide demand for making a better situation to live, more effective air quality management systems are required. In order to approach a general and precise air quality management system, recognition of all deferent parts, tools and role of them are essential needs. These tools that in fact include air quality prediction models are the most important and cost effective means for investigating air quality conditions. Even though numerical prediction and simulation, as a mathematical expression of air dispersion, always contain errors and strongly depend on observations, being practical and cost effectiveness are two main reasons why they are widely being used. Model-based simulation has been one of the major tools for air quality assessment, air pollution diagnosis and evaluation of pollution control policies at the urban, regional and global scales (Cie and Xie 2010). Having a good combination between required data and air pollution models causes an improvement in the field of air pollution engineering management. The region for this study is GTA (Great Tehran Area). Tehran, the capital city of Islamic Republic of Iran, is a political, industrial and economical center by 56000 hectare area with population of 8 million that by daily travels reaches to 8.5 million dynamically is the biggest metropolis in the country and middle-east which have serious livelihood and environmental problems result from Industrial and urban transportation system activities. Tehran has been divided into 22 urban regions and also 603 traffic zones by municipality, based on general traffic and transportation study in 2004. Traffic which has the main role to emit CO and NOx, is one of the most important sources of air pollution in GTA. Geographically variations can modify the boundary-layer flow, and in some cases generate circulations in conjunction with diurnal heating cycles. When we assume that the ambient winds are light or calm, for this situation the geographically-generated circulation can be studied without external influences. In order to find calm days periods a measured data analysis has been used for Mehrabad upper air station, and also it’s compared with unhealthy-days frequency. Results have shown a good correlation between calm days and unhealthy-days in autumn and winter. In this study, a new model has been made to predict traffic emission based on EMME/2 model in TCTTS (Tehran Comprehensive Transportation and Traffic Studies) then by using GIS, results transform to emission data format for executing CALPUFF as one of the widely applied models to simulate urban air pollution for traffic-related emissions (Wang et al 2008). WRF-ARW has been set for predicting meteorological data by nested modeling. In this Study, by investigating the weather condition, generating emission rate of CO form mobile source and using CALPUFF-WRF combination, ground level concentration trend is obtained during simulation period and the results have been discussed. In Ideal cases to calculate the amount of air pollution reduction in No-Terrain situation, the terrain height has been reduced to 1500 meters and results have been compared with reall situation. We can see 82% reduction in No-terrain situation compared with the real case.
