【摘要】：城市熱島效應(yīng)是城市近地表大氣年溫度大于其郊區(qū)溫度的現(xiàn)象,城市地表組成情況是其重要影響因素。隨著社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展,城市規(guī)模不斷擴(kuò)大,愈發(fā)加劇了城市熱島效應(yīng),其所造成的全球氣候變暖、大氣污染、城市霧霾等環(huán)境問(wèn)題進(jìn)一步凸顯。城市道路作為城市地表的重要組成部分,以其特殊的熱物特性對(duì)近地表大氣溫度產(chǎn)生顯著影響,道路鋪裝作為道路表層結(jié)構(gòu),是城市道路以熱散射形式影響近地大氣的直接載體。因此,本文以城市道路鋪裝對(duì)城市熱島效應(yīng)的影響為研究對(duì)象,分析道路鋪裝的溫度場(chǎng)及其影響因素,建立以城市道路鋪裝為基礎(chǔ)的城市熱島效應(yīng)評(píng)價(jià)指標(biāo),為緩解城市熱島效應(yīng)提供思路與參考依據(jù)。本研究通過(guò)分析影響城市熱島效應(yīng)產(chǎn)生和發(fā)展的因素,實(shí)測(cè)并分析西安市不同鋪裝路表溫度與近地表大氣溫度的關(guān)系,驗(yàn)證了城市道路鋪裝對(duì)城市熱島效應(yīng)影響的顯著性。建立瀝青鋪裝與水泥鋪裝溫度場(chǎng)有限元模型,利用實(shí)測(cè)值驗(yàn)證了模型的可靠性,在此基礎(chǔ)上初步分析了瀝青與水泥鋪裝特征點(diǎn)處的溫度分布情況。結(jié)果表明,瀝青鋪裝溫度變化情況與水泥鋪裝相似,各鋪裝特征點(diǎn)處溫度變化規(guī)律與近地表大氣溫度變化規(guī)律一致,均呈現(xiàn)出正弦變化趨勢(shì),同時(shí)確定了影響鋪裝溫度場(chǎng)的外部因素為氣溫、太陽(yáng)輻射及風(fēng)速,內(nèi)部因素為鋪裝材料性質(zhì)和鋪裝結(jié)構(gòu)。利用模型模擬分析內(nèi)外部因素不同取值條件下鋪裝溫度場(chǎng)的分布情況,鋪裝溫度與太陽(yáng)輻射值、近地表大氣溫度及鋪裝吸收率呈正相關(guān),與風(fēng)速及鋪裝導(dǎo)熱系數(shù)、比熱容、發(fā)射率、含水率、空隙率、厚度呈負(fù)相關(guān)。進(jìn)一步對(duì)內(nèi)部因素的敏感度分析可知,鋪裝材料熱物性敏感度由高到低依次為:吸收率導(dǎo)熱系數(shù)比熱容發(fā)射率;鋪裝結(jié)構(gòu)敏感度由高到低依次為:含水率空隙率厚度。根據(jù)各因素敏感度的不同,結(jié)合實(shí)際道路鋪裝情況,從城市道路鋪裝角度建立城市熱島效應(yīng)的評(píng)價(jià)指標(biāo):鋪裝材料的導(dǎo)熱系數(shù)、比熱容、吸收率和發(fā)射率,鋪裝結(jié)構(gòu)的空隙率和含水率,并通過(guò)層次分析法確定各指標(biāo)的影響權(quán)重及評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn),選取以模糊評(píng)價(jià)法對(duì)城市熱島效應(yīng)進(jìn)行綜合評(píng)價(jià)。選取四種道路鋪裝方案利用模糊評(píng)價(jià)法進(jìn)行比選,優(yōu)選出最佳方案,并通過(guò)鋪裝溫度場(chǎng)模型驗(yàn)證了所選方案的最優(yōu)性。
【圖文】：

城市熱島效應(yīng)的影響

西安市早期道路設(shè)計(jì)圖
【學(xué)位授予單位】：長(zhǎng)安大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2019
【分類號(hào)】：X16;U416.2

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本文編號(hào)：2671803