基于二氧化碳扩散模拟的城市绿地系统空间规划研究

With the rapid development of industrialization and urbanization, the individual effects of elevated CO2 on greenplace have been widely investigated, while the effects of diffusing simulation of CO2 on plant have been poorly understood. This topic is in the study area for Shenyang, which has been one of the citys of the Northeast Old Industrial Base. Mixing together between CO2 monitoring technology and fluid mechanics with model, according to the monitor-data from the environmental monitoring station of Shenyang and Shenyang Jianzhu University, the diffusion mechanisms of the urban CO2 emissions are studied, and model parameters Settings are perfected. Using CFD analysis method , Coupling analysis weather conditions and city space environment on the effect of CO2 diffusion, through the FLUENT software to simulate the dynamic process of CO2 diffusion, we will reveal different conditions in the city CO2 and space distribution characteristics of the changes in the law, so as to determine the corresponding urban greenplace planning strategies. Through the city planning method to CO2 control research and simulation, comparing different city greenplace plan to CO2 preventive effect, we try to solve the current industrial urban elevated CO2 problems and provide the construction and layout pattern of urban greenplace .

随着工业化和城市化的迅速发展，CO2浓度增高对城市绿地系统影响的研究受到了广泛重视，但CO2空间动态扩散对城市绿地系统固碳能力的影响尚不清楚，亟待探索不同城市功能区大气CO2的扩散规律及其对植物固碳能力的影响机制。本课题以东北老工业基地典型城市沈阳市为研究区，将CO2监测技术与流体力学模型相结合，根据统计数据、沈阳市环境监测站及沈阳建筑大学辽宁省重点实验室CO2监测站提供的实测数据，探寻不同气象因子对城市CO2气体扩散的影响，完成模型参数的确定；利用CFD技术，分析城市风与城市空间环境对CO2扩散效应的影响，通过FLUENT软件模拟CO2扩散的动态过程，揭示CO2在城市中的变化特征及空间分布规律，结合绿地固碳能力探寻城市绿地最优固碳格局，构建城市绿地生态规划技术，提出低碳导向下的绿地空间布局模式。

随着工业化和城市化的迅速发展，CO2浓度增高对城市绿地系统影响的研究受到了广泛重视，但CO2空间动态扩散对城市绿地系统固碳能力的影响尚不清楚，亟待探索不同城市功能区大气CO2的扩散规律及其对植物固碳能力的影响机制。传统的研究方法认为增加碳汇量降低温室气体含量的方法主要是通过增加绿地的总面积或者提高绿地固碳的质量，但是在绿地面积一定的情况下不可能无限制的增加绿地的供给量。如何在现有绿地面积不变的前提下来提高绿地的碳汇能力成为本文将要研究的重要问题。实验表明二氧化碳浓度的增高能提升植物的固碳能力，二氧化碳与大气污染物的空间分布密切相关，通过采用CFD技术模拟二氧化碳的空间分布来指导绿地的空间格局，实现绿地布局与植被生态效应相耦合从而发挥其最优生态效益。.本课题以东北老工业基地典型城市沈阳市沈北新区为研究区，将CO2监测技术与流体力学模型相结合，根据统计数据、沈阳市环境监测站及沈阳建筑大学辽宁省重点实验室CO2监测的数据，探寻不同气象因子对城市CO2气体扩散的影响，完成模型参数的确定；利用CFD技术，分析城市风与城市空间环境对CO2扩散效应的影响，通过FLUENT软件模拟CO2扩散的动态过程，揭示CO2在城市中的变化特征及空间分布规律，进而以沈北新区的绿地布局优化研究为例，开展基于绿地固碳功能与污染物消减效应相耦合的城市绿地空间布局研究，阐述了如何在有限的绿地面积下增加植物固碳效能；通过大气动态模拟技术获取了城市二氧化碳的空间分布格局，揭示了二氧化碳空间分布特征，界定了城市植物生态效应最佳边界，优化了城市绿地系统的空间布局，从空间格局的变化增加碳汇量，从而在城市有限绿地面积下发挥使在植被的生态效应达到最大化，从而来增加固碳量降低城市内二氧化碳的浓度，缓解温室效应。本文的研究可以为沈阳市及其他工业城市绿地系统生态规划与建设提供技术支持与方法借鉴。