авторефераты диссертаций БЕСПЛАТНАЯ РОССИЙСКАЯ БИБЛИОТЕКА - WWW.DISLIB.RU

АВТОРЕФЕРАТЫ, ДИССЕРТАЦИИ, МОНОГРАФИИ, НАУЧНЫЕ СТАТЬИ, КНИГИ

 
<< ГЛАВНАЯ
АГРОИНЖЕНЕРИЯ
АСТРОНОМИЯ
БЕЗОПАСНОСТЬ
БИОЛОГИЯ
ЗЕМЛЯ
ИНФОРМАТИКА
ИСКУССТВОВЕДЕНИЕ
ИСТОРИЯ
КУЛЬТУРОЛОГИЯ
МАШИНОСТРОЕНИЕ
МЕДИЦИНА
МЕТАЛЛУРГИЯ
МЕХАНИКА
ПЕДАГОГИКА
ПОЛИТИКА
ПРИБОРОСТРОЕНИЕ
ПРОДОВОЛЬСТВИЕ
ПСИХОЛОГИЯ
РАДИОТЕХНИКА
СЕЛЬСКОЕ ХОЗЯЙСТВО
СОЦИОЛОГИЯ
СТРОИТЕЛЬСТВО
ТЕХНИЧЕСКИЕ НАУКИ
ТРАНСПОРТ
ФАРМАЦЕВТИКА
ФИЗИКА
ФИЗИОЛОГИЯ
ФИЛОЛОГИЯ
ФИЛОСОФИЯ
ХИМИЯ
ЭКОНОМИКА
ЭЛЕКТРОТЕХНИКА
ЭНЕРГЕТИКА
ЮРИСПРУДЕНЦИЯ
ЯЗЫКОЗНАНИЕ
РАЗНОЕ
КОНТАКТЫ


Pages:     | 1 || 3 |

Оценка выбросов автотранспортных потоков в воздушный бассейн города с учетом рельефа улично – дорожных сетей

-- [ Страница 2 ] --

Выявлено, что автомагистрали и УДС должны проектироваться с запасом по пропускной способности, равным 1,5.

Рассмотрено воздействие улично-дорожной сети (УДС) на окружающую (городскую) среду в совокупности с движением АТС. На их экологическую безопасность значительное влияние оказывают планировочные особенности и геометрические параметры УДС города. Основная экологическая нагрузка в городах приходится на магистральные дороги, где интенсивность транспортного потока в 2-3 раза превышает расчетную. В результате скорость сообщения на городских маршрутах достигает не более 15-17 км/ч и, как следствие, потери в перевозках в 3-4 раза превышают затраты на ремонт и реконструкцию дорог.

Результаты исследования уровня загрязнения воздуха на 3 – х перекрестках Kn1 Kn2 и Kn3 показывают, что превышение ПДК в 60 пробах равняется по саже 100 %, оксиду углерода – 100 %, диоксиду азота – 40 – 60 %, формальдегиду 15 – 30 %. Превышение по диоксиду серы допустимого значения не наблюдалось.

Из этого анализа следует, что несмотря на остановку многих промышленных предприятий – основных загрязнителей окружающей среды (например, Шымкентский свинцовый завод), снижение производственных мощностей некоторых других и вынос отдельных предприятий за городскую черту, экологической напряженность возрастает, что связано в основном с ростом количества эксплуатируемых АТС (таблица 2).

Ежегодный прирост количества автомобилей в городе влечет за собой постоянное увеличение выбросов ЗВ в атмосферу с отработанными газами их двигателей, усугубляет положение еще и то, что подавляющее количество автомобилей находится в эксплуатации свыше 10 лет, и их топливная система зачастую не отвечает необходимому уровню технического состояния, в связи, с чем качественный состав выхлопных газов не соответствует нормам выброса, установленными ГОСТами. Основная масса автомобилей (90,4%) г.Шымкента находится в частной собственности. Таким образом, приоритетное значение принадлежит выбросам автотранспорта.

В четвертом разделе предлагается подход к расчету кинематических характеристик, которые могут быть использованы для оценки экологической ситуации на дорогах, в городах Казахстана имеют сложный рельеф и характеризуются участками спусков и подъемов, что приводит к частой смене режимов работы двигателей транспортных средств. При этом меняются также режимы газовыделения и состав выхлопных газов

Рассмотрено движение автомобиля на местности, представляющей собой продолжительный спуск и последующий подъем. Поскольку естественный рельеф такого вида вряд ли можно рассматривать как совокупность наклонных плоскостей, более адекватной моделью, вероятно, будет сопряжение двух кривых большого радиуса кривизны. Для упрощения анализа примем схему рельефа в виде сопряжения двух дуг окружностей (рисунки 1).

 хема движения автомобиля при пересечении углубления большого масштаба -2

Рисунок 1 Схема движения автомобиля при пересечении углубления

большого масштаба

Исходя из предложенных простых моделей получены уравнения для оценки кинематических характеристик автомобилей. Для расчета были выбраны следующие исходные данные: начальная скорость транспортного средства 15 м/с; длины участков спуска и подъема 50м; глубины спуска указаны в подписях к рисунку; коэффициент трения =0,15; масса транспортного средства 1500кг; мощность двигателя 100 Квт.

На рисунке 2 приведены графики зависимости установившейся скорости на подъеме от угла наклона при различных отношениях эффективной мощности двигателя к массе автомобиля.

 1- =20 Вт/кг; 2- =40 Вт/кг; 3- =60 Вт/кг; 4- =80 Вт/кг; Установившаяся скорость на-8

1- =20 Вт/кг; 2- =40 Вт/кг; 3- =60 Вт/кг; 4- =80 Вт/кг;

Рисунок 2 - Установившаяся скорость на подъеме

Суммарный выброс отходящих газов может быть в общем случае рассчитан по зависимости

= F (2)

Суммарную нагрузку удобно представить в виде:

, (3)

Коэффициент характеризует влияние движущихся масс и определяется по известной формуле:

(4)

Вместе с тем, для расчета удельного выброса относительно мощности двигателя в литературе отсутствуют четкие методики. Поэтому мы предлагаем несколько иной подход к проблеме.

Характерная зависимость удельного расхода топлива от эффективной мощности двигателя по данным представлена на рисунке 3.

  Характерная зависимость удельного расхода топлива от эффективной-19

Рисунок 3 – Характерная зависимость удельного расхода топлива от

эффективной мощности карбюраторного двигателя.

Анализ этой зависимости и других экспериментальных данных позволяет сделать вывод, что суммарный выброс отходящих газов при работе карбюраторных двигателей внутреннего сгорания может быть представлен как функция двух основных управляющих параметров: результирующей нагрузки (силы тяги) и скорости автомобиля. Эти параметры определяют режим работы двигателя и, тем самым, объем отходящих газов. Путем обработки большого массива экспериментальных данных из различных источников нами была получена формула для расчета суммарного выброса газов на единицу пути в зависимости от нагрузки и скорости движения для карбюраторных двигателей:

, (5)

Предложенная формула достаточно хорошо аппроксимирует известные опытные данные с относительной погрешностью, не превышающей 10%.

Используя результаты расчета, можно при заданной длине подъема определить время движения, среднюю скорость движения и среднее ускорение. Далее, по формуле (3) рассчитывается средняя нагрузка на подъеме и, по формуле (5), определяется средний выброс отходящих газов на километр пути.

На рисунке 4 приведены графики зависимости суммарного выброса газов от транспортного средства (легкового автомобиля с карбюраторным двигателем) в зависимости от угла наклона при подъеме.

 Угол подъема: 1- 5 град; 2- 10 град; 3- 20 град; 4- 40 град. Номограмма для-21

 Угол подъема: 1- 5 град; 2- 10 град; 3- 20 град; 4- 40 град. Номограмма для-22

Угол подъема: 1- 5 град; 2- 10 град; 3- 20 град; 4- 40 град.

Рисунок 4 - Номограмма для определения суммарного выброса при

подъеме в зависимости от средней скорости.

Выброс при спуске на холостом ходе рассчитывается по соответствующим характеристикам двигателя.

Таким образом, можно рассчитать выбросы на дороге с более сложным профилем. В частности можно пересчитать суммарные выбросы в зависимости от эффективной мощности двигателя.

Таким образом, предлагаемая методика позволяет систематизировать процесс расчета интенсивности выброса отходящих газов на автотрассах любой сложной конфигурации.

Предложен подход к моделированию процесса распространения загрязняющих веществ в отработанных газах автотранспортных средств вдоль и поперек улицы, а также на искомом расстоянии от передвижного источника загрязнения. При этом появляется возможность для решения обратной задачи по оценке интенсивности выбросов от автомобильного потока на перекрестке улиц по данным загазованности в выбранной точке на некотором расстоянии.

Представленные в диссертации графики, являясь решением диффузионной модели с учетом эффективного коэффициента диффузии, практически являются номограммами для оценки изменения концентрации отработавших газов начиная с точки выхлопа. При этом учитываются скорости транспортного средстваи ветра, определяются изменения концентрации вдоль движения и в поперечном движению и в поперечном движению автомобиля направлении. Через скорость транспортного средства, затрачиваемую эффективную мощность оценивается влияние рельефа дороги на выброс отработавших газов, то есть загазованность рассчитываемого участка территории населенного пункта.

В пятом разделе для обследования выбраны наиболее загруженные автомобильным движением и сложные по рельефу перекрестки улиц и площади.

В г.Шымкенте автомагистралями с наибольшей интенсивностью движения АТС являются проспекты Конаева и Тауке – хана, каждый из которых имеют 8 полос (4 в одном направлении) движения автомагистральных потоков. Несмотря на самое большое количество полос движения в этих дорогах наблюдаются частые заторы. Зимой, когда количество эксплуатируемых автомобилей снижается 1,5 – 2 раза, столпотворение АТС еще больше увеличивается, что связано со сложностью рельефа дороги.

На рисунке 5 представлен выявленный нами профиль проспекта Тауке – хана на участке между ул.Байтурсынова и пр.Конаева. Обследованием выявлено, что средний угол спуска с улицы А.Байтурсынова на перекресток проспектов Тауке - хана и Конаева равен 6 градусам. Надо подчеркнуть, что эти автомагистрали соединяют практически все административные, культурные, исторические и промышленные центры города.

Площадь Ордабасы относится к первоначальной исторической части древнего Шымкента (рисунок 6). Она, несмотря на узкие базарные улицы и малоэтажные (преимущественно одноэтажные) дома является торгово – экономическим центром для 700 – тысячного г.Шымкента и более двух миллионного населения Южно – Казахстанской области.

Автомагистральное значение площади Ордабасы заключается в том, что здесь стыкуются дороги, ведущие из всех районов области и микрорайонов городов, даже из Узбекистана.

Она является исторически сложившим экономическим центром г.Шымкента, находящимся в экологически опасной зоне, загрязненной выхлопными газами АТС и людской перенасыщенностью.

Экологическая разгрузка территории площади «Ордабасы» необходима. Прежде всего следует снизить интенсивность движения АТС. Тем более в этой зоне кроме базаров, магазинов и мастерских расположена зона отдыха горожан – река Кошкар–ата, центральная городская мечеть, гостиница «Восход» и другие многопосещаемые учреждения.

Самой эколого – геоморфологической оценкой площади «Ордабасы» является нахождение ее в котловане г.Шымкента. Этот недостаток еще более проявился при резком росте количества эксплуатируемых автомобилей.

Рисунок 5 – Профиль участка пр.Тауке–хана между ул.Байтурсынова и пр.Конаева

Рисунок 6 – Профиль участка ул. Кабанбай батыра между площадью Ордабасы

областной больницей

Рисунок 7 – Профиль участка ул. Толеби между пл.«Ордабасы»- Верхним рынком

Обследование показало, что участок ул.Кабанбай батыра от площади «Ордабасы» (точку отсчета находилась начинали с монумента «Ана жер») до железнодорожной больницы с длиной 650 м (рисунок 6) имеет средний угол наклона 110 градусов, а профиль на улице Толеби от монумента в центре площади до Верхнего рынка (рисунок 7) имеет угол 90 – на расстоянии 260 м. Остальные улицы как Айтекеби и Казыбекби, начинающие с площади «Ордабасы», являются практически горизонтальными.

Таким образом, результаты геоморфологических исследований свидетельствуют о сложности рельефа УДС г.Шымкента. К сожалению они не учитываются при оценке экологической опасности отдельных частей городской территории, при её застройке и организации поточного движения АТС.

Прогнозные оценки, приведенные различными архитектурно – строительными организациями, институтами по теплоснабжению, водообеспечению и другими учреждениями, показывают численность населения г.Шымкента должна достигнуть в 2015 году 0,9 – 1,0 млн., а в 2020 г. – 1,1 1.2 млн. Максимальное значение дано ТОО «Институт «КазНИПИЭнергопром», что связано с необходимостью опережающего строительства теплоснабжающих коммуникаций и расширения ТЭЦ. По данным этого Института к 2020 году общая площадь жилой застройки г.Шымкента должна достигнуть 34 млн.кв.м.

Все это свидетельствует, что при нынешнем темпе автомобилизации на сто жителей городов гг.Астана, Алматы и Шымкенте количество автомобилей должно составить 50 – 60. Это не предел, т.к как было ранее отмечено, во многих мегаполисах мира количество автомобилей сейчас составило 100 единиц на 100 жителей города.

Исходя из этих соотношений можно прогнозировать 600 – 650тыс.единиц АТС в г.Шымкента к 2020 году. Сейчас пропускная способность городских УДС 200 – 240 тыс. автомобилей. Что приведет к тупиковому затору в автодорогах и экологическому кризису из – за загазованности автомагистралей и их перекрестков.

К такому неминуемому состоянию с автодорожным движению по городу сейчас надо готовиться целенаправленно, не останавливаясь на сложных мероприятиях. Остановимся на экономических целесообразных.

Рисунок 8 - Экологически оптимальная схема движения автомобильного транспорта на площади Ордабасы



Pages:     | 1 || 3 |
 





 
© 2013 www.dislib.ru - «Авторефераты диссертаций - бесплатно»

Материалы этого сайта размещены для ознакомления, все права принадлежат их авторам.
Если Вы не согласны с тем, что Ваш материал размещён на этом сайте, пожалуйста, напишите нам, мы в течении 1-2 рабочих дней удалим его.