Определение количества загрязняющих веществ, выделяемых автотранспортом на улицах города
Определим количество циклов действия запрещающего сигнала светофора за 20-минутный период времени. Поскольку в полевом журнале приведены данные о длительности запрещающего сигнала светофора (0,7 мин или 42 с), и нет данных о длительности разрешающего сигнала светофора, предположим что его длительность равна длительности запрещающего сигнала светофора (0,7 мин или 42 с). Таким образом, полный цикл… Читать ещё >
Определение количества загрязняющих веществ, выделяемых автотранспортом на улицах города (реферат, курсовая, диплом, контрольная)
МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ
" СИБИРСКАЯ ГОСУДАРСТВЕННАЯ ГЕОДЕЗИЧЕСКАЯ АКАДЕМИЯ"
(ГОУВПО «СГГА»)
Кафедра техносферной безопасности ИСТОЧНИКИ ЗАГРЯЗНЕНИЯ СРЕДЫ ОБИТАНИЯ ПРАКТИЧЕСКАЯ РАБОТА № 1
Определение количества загрязняющих веществ, выделяемых автотранспортом на улицах города Выполнил: Морозова С.А.
Студент гр.3БЖ Зачетная книжка: 3−1 225 699
Проверил: Гражданников А.Е.
Новосибирск 2015
Цель работы
Научиться определять количества загрязняющих веществ, выделяемых автотранспортом города.
Задачи работы
1. Расчет выбросов загрязняющих веществ автотранспортных потоков.
2. Расчет выбросов загрязняющих веществ в районе регулируемого перекрестка.
3. Расчет валовых выбросов загрязняющих веществ за год по результатам наблюдений, а также из предположения о максимальной загрузке участка дороги.
Расчет выбросов загрязняющих веществ автотранспортных потоков
Выброс i-го вредного вещества автотранспортным потоком MLi определяется для конкретной автомагистрали на всей протяженности.
Выброс i-го загрязняющего вещества (г/с) движущимся автотранспортным потоком на автомагистрали (или ее участке) с фиксированной протяженностью L (км) определяется по формуле:
где (г/км) — пробеговый выброс i-гo вредного вещества автомобилями k-й группы для городских условий эксплуатации, определяемый по табл. 3;
k — количество групп автомобилей;
Gk (1/час) — фактическая наибольшая интенсивность движения, т. е. количество автомобилей каждой из k групп, проходящих через фиксированное сечение выбранного участка автомагистрали в единицу времени в обоих направлениях по всем полосам движения;
kVki — поправочный коэффициент, учитывающий среднюю скорость движения транспортного потока (Vkкм/ч) на выбранной автомагистрали (или ее участке) определяемый по табл. 3.2);
1/3600 — коэффициент пересчета;
L (км) — протяженность автомагистрали (или ее участка), из которой исключена протяженность очереди автомобилей перед запрещающим сигналом светофора и длина соответствующей зоны перекрестка (для перекрестков, на которых проводились дополнительные обследования).
Исходные данные для расчета:
Таблица 1. Полевой журнал обследования характеристик движущегося автотранспортного потока. Наименование улицы — Красный пр.; Направление движения — к пл. Калинина.; Этажность прилегающих зданий — 5−9 эт.; Ширина проезжей части (м) — 20; Количество полос — 4;
Дата | Время | Число автомобилей по группам | |||||||||||
Л | ГК | АК | ГД | АД | Скорость движения потока, км/ч | ||||||||
Ло | Лз | МА, АФ | ГК >3,5 | ГД <12 | ГД >12 | Легковые | Грузовые | Автобусы | |||||
20.11.14 | 10.00−10.20 | ||||||||||||
Таблица 3. Значения пробеговых выбросов (г/км) для различных групп автомобилей
Наименование группы автомобилей | Номер группы | Выброс, г/км | |||||||
СО | NOх (в пересч. на NO2) | CH | Сажа | SO2 | Формаль-дегид | Бенз [а] - пирен, *10-6 | |||
Легковые отечественные | Iо | 5,0 | 1,3 | 1,1 | 0,03 | 0,03 | 0,005 | 0,4 | |
Легковые зарубежные | Iз | 2,0 | 0,7 | 0,4 | 0,02 | 0,03 | 0,002 | 0,2 | |
Микроавтобусы и фургоны | II | 12,0 | 2,0 | 2,5 | 0,08 | 0,06 | 0,011 | 0,8 | |
Автобусы бензиновые | III | 35,0 | 5,2 | 8,5 | ; | 0,04 | 0,04 | 1,2 | |
Автобусы дизельные | IV | 7,0 | 6,0 | 5,0 | 0,3 | 0,07 | 0,025 | 2,0 | |
Грузовые бензиновые > 3,5 т (включая работающие на сжиженном газе | V | 60,0 | 5,2 | 10,0 | ; | 0,05 | 0,05 | 4,0 | |
Грузовые дизельные < 12 т | VI | 9,0 | 7,0 | 5,5 | 0,4 | 0,1 | 0,025 | 2,0 | |
Грузовые дизельные > 12 т | VII | 12,0 | 8,0 | 6,5 | 0,5 | 0,12 | 0,03 | 2,4 | |
Сумма выбросов, г/с | 4,374 | 1,331 | 0,946 | 0,023 | 0,019 | 0,004 | 0,326 | ||
Сумма валовых выбросов, т/год | 57,02 | 17,5 | 12,45 | 0,3 | 0,25 | 0,05 | 4,29 | ||
Сумма выбросов при максимальной загрузке *104, т/год | 1063,3 | 326,4 | 232,0 | 5,6 | 4,7 | 1,0 | 79,9 | ||
Таблица 3.2 Значения коэффициентов kVki, учитывающих изменения количества выбрасываемых вредных веществ в зависимости от скорости движения
Скорость движения, (V, км/ч) | ||||||||||||||
kVki, | 1,35 | 1,28 | 1,2 | 1,1 | 1,0 | 0,88 | 0,75 | 0,63 | 0,5 | 0,3 | 0,45 | 0,5 | 0,65 | |
Примечание: для диоксида азота kVkiпринимается равным 1 при скорости до 80 км/ч. Протяженность Красного проспекта — 6,7 км.
Рассчитаем выброс каждого вещества для Красного проспекта на всей протяженности СО:
NOх:
СН:
Сажа:
SO2:
Формальдегид:
Бенз [а] пирен:
загрязняющее вещество автотранспорт дорога
Расчет выбросов загрязняющих веществ в районе регулируемого перекрестка
Выброс i-го загрязняющего вещества в районе перекрестка при запрещающем сигнале светофора МПiопределяется по формуле:
где Р (мин) — продолжительность действия запрещающего сигнала светофора (включая желтый цвет);
NЦ — количество циклов действия запрещающего сигнала светофора за 20-минутный период времени;
Nгр — количество групп автомобилей;
— удельный выброс i-го загрязняющего вещества автомобилями, k-й группы, находящихся в «очереди» у запрещающего сигнала светофора;
Gk,n — количество автомобилей k группы, находящихся в «очереди» в зоне перекрестка в конце n-го цикла запрещающего сигнала светофора.
Исходные данные для расчета:
Таблица 2 Полевой журнал обследования автотранспортных потоков на перекрестках. Наименование улиц, образующих перекресток — Красный пр. — ул. Фрунзе; направление движения автотранспорта — по ул. Фрунзе к ул. Каменской; этажность прилегающих зданий — 3−6 эт.; ширина проезжей части (м) — 20; количество полос — 4.
Дата, время | Время работы запрещающего сигнала светофора, мин | Число автомобилей по группам | |||||||||
Л | ГК | АК | ГД | АД | Длина очереди автотранспорта, м | ||||||
Ло | Лз | МА, АФ | ГК >3,5 | ГД< | ГД >12 | ||||||
20.11.14 15: 00 | 0,7 | ; | ; | ; | |||||||
Значенияопределяются по табл.4, в которой приведены усредненные значения удельных выбросов (г/мин), учитывающие режимы движения автомобилей в районе пересечения перекрестка (торможение, холостой ход, разгон), а значения P, NЦи Gk,n — по результатам натурных обследований.
Таблица 4. Удельные значения выбросов для автомобилей, находящихся в зоне перекрестка
Наименование группы автомобилей | Номер группы | Выброс, г/мин | |||||||
СО | NOх (в пересч. на NO2) | CH | Сажа | SO2 | Формаль-дегид | Бенз [а] - пирен, *10-6 | |||
Легковые отечественные | Iо | 0,8 | 0,02 | 0,12 | 0,02 | 0,006 | 0,0005 | 0,4 | |
Легковые зарубежные | Iз | 0,3 | 0,01 | 0,05 | 0,01 | 0,006 | 0,0003 | 0,2 | |
Микроавтобусы и фургоны | II | 2,0 | 0,04 | 0,25 | 0,04 | 0,012 | 0,0011 | 0,8 | |
Автобусы бензиновые | III | 4,0 | 0,08 | 0,9 | ; | 0,009 | 0,4 | 1,2 | |
Автобусы дизельные | IV | 1,1 | 0,11 | 0,6 | 0,2 | 0,015 | 0,0025 | 1,6 | |
Грузовые бензиновые > 3,5 т (включая работающие на сжиженном газе | V | 10,0 | 0,12 | 1,2 | ; | 0,009 | 0,005 | 4,0 | |
Грузовые дизельные < 12 т | VI | 1,5 | 0,12 | 0,6 | 0,23 | 0,02 | 0,0025 | 2,0 | |
Грузовые дизельные > 12 т | VII | 12,0 | 8,0 | 6,5 | 0,5 | 0,12 | 0,03 | 2,5 | |
Сумма выбросов, г | 3,626 | 0,147 | 0,924 | 0, 194 | 0,034 | 0,101 | 2,401 | ||
Сумма валовых выбросов. т/год | 47,7 | 1,9 | 12,2 | 2,6 | 0,4 | 1,3 | 31,6 | ||
Определим количество циклов действия запрещающего сигнала светофора за 20-минутный период времени. Поскольку в полевом журнале приведены данные о длительности запрещающего сигнала светофора (0,7 мин или 42 с), и нет данных о длительности разрешающего сигнала светофора, предположим что его длительность равна длительности запрещающего сигнала светофора (0,7 мин или 42 с). Таким образом, полный цикл работы светофора — 1,4 мин. За 20-минутный период времени завершается 14 полных циклов действия запрещающего и 14 циклов действия разрешающего сигнала светофора.
Рассчитаем выброс каждого вещества для перекрестка Красного проспекта с ул. Фрунзе СО:
И так далее. Результаты расчетов занесем в табл. 4.
Расчет валовых выбросов загрязняющих веществ за год по результатам наблюдений, а также из предположения о максимальной загрузке участка дороги
Валовый выброс загрязняющих веществ определяется по формуле:
V=13,15*М,
где V — валовый выброс ЗВ в т/год;
13,15 — коэффициент пересчета из предположения, что количество автомобилей, проезжающих через участок дороги за сутки, больше в 10 раз числа автомобилей, проезжающих в час в период «часа пик» ;
М — выброс конкретного компонента по расчетам выбросов загрязняющих веществ автотранспортных потоков — или по расчетам выбросов загрязняющих веществ в районе регулируемого перекрестка ;
0,017* (0,017 — коэффициент пересчета).
Максимальный выброс загрязняющих веществ определяется по формуле:
Vmax = 9,15*104*L**n, т/год
где 9,15*104 — коэффициент пересчета, учитывающий максимально возможную интенсивность движения, составляющую 2900 легковых автомобилей на полосу в час;
n — число полос движения на данном участке;
L (км) — протяженность автомагистрали (или ее участка).
Рассчитаем валовый выброс загрязняющих веществ для Красного проспекта. СО:
V = 13,15 * 4,336 = 57,02 т/год Выброс загрязняющих веществ при максимальной загрузке автомагистрали:
СО:
Vmax = 9,15*104*6,7*4,336*4 = 1 063 *104 т/год Результаты расчетов занесем в таблицу 3. Рассчитаем валовый выброс загрязняющих веществ для перекрестка Красного проспекта с ул. Фрунзе.
СО:
V = 13,15 * 3,626 = 47,7 т/год Результаты расчетов занесем в таблицу 4.
Список использованных источников
1. Методика расчетов выбросов в атмосферу загрязняющих веществ автотранспортом на городских магистралях. М. — 1996.