城市中，由於整齊劃一的建築物的影響，在樓間距密集的狹窄地帶形成類似峽谷的氣流運動，即稱為“城市峽谷效應”。主要危害為局部風力增大導致的大風災害。
基本介紹
- 中文名：城市峽谷效應
- 外文名：The effect of narrow
- 來源：峽谷地形對氣流的影響
- 原理：氣流在地面流經狹窄地形
- 峽谷風：由峽谷效應而增大的風
- 領域：城市結構、地理
簡介,概念來源,防治措施,原理,結論,相關研究,
簡介
“峽谷效應”也叫“狹管效應”，就像峽谷里的風總比平原風猛烈一樣，城市高樓間的狹窄地帶風力也特強，易造成災害。使得一些樓間距小的狹窄地帶瞬間風力可以輕鬆超過七級，以至於行駛的汽車都會打晃。城市“峽谷風”是各大城市面臨的新問題，有關國際組織早已將其列入大都市面臨的20種新的城市災害中。
“城市峽谷效應指的是周邊有公交幹道或工廠、以及高樓密集的住宅。在街道風的作用下，含有灰塵的氣流不是平穩移動，而是在高樓之間的某個區間上下“徘徊”。近地面的污染物隨氣流上升到一定高度後又向下或水平方向消散。這個“高度”，大概在30米左右。也就是9-11層之間。
當氣流由開闊地帶流入峽谷時，空氣密度被壓縮，風速便增大，空氣會加速流過峽谷。當流出峽谷時，空氣流速又會減緩。這種峽谷地形對氣流的影響，稱為“峽谷效應”。城市中，由於整齊劃一的建築物的影響，形成類似峽谷的氣流運動，即稱為“城市峽谷效應”。由峽谷效應而增大的風，稱為峽谷風或穿堂風。
概念來源
當氣流由開闊地帶流入峽谷時，空氣密度被壓縮，風速便增大，空氣會加速流過峽谷。當流出峽谷時，空氣流速又會減緩。這種峽谷地形對氣流的影響，稱為“峽谷效應”。城市中，由於整齊劃一的建築物的影響，形成類似峽谷的氣流運動，即稱為“城市峽谷效應”。由峽谷效應而增大的風，稱為峽谷風或穿堂風。
防治措施
據氣象專家介紹，是否出現“狹管效應”和其威力大小，是和一個城市高層建築的數量、間距、建築物的位置有著十分密切關係的。專家建議，在高層建築越建越多的情況下，城市規劃中應充分考慮到“狹管效應”的危害和避免措施，合理地對高層建築進行排布，並有意識地加大建築物的間距，留出風道，給風一些自由，減低“狹管效應”。同時，這樣也對大量城市污染物的擴散有著一定的好處。
原理
液體在管中流動，經過狹窄處時流速加快。 同樣，氣流在地面流經狹窄地形時類似液體在管中的流動，流速也會加快，並因氣體具有可壓縮性，密度也會增大。地球上山地的許多風口和許多地方出現的地形雨都與氣流經過狹窄地形密切相關。這種由地形產生的峽谷效應，也稱為“狹管效應”.
結論
通過比較分析各種城市街道峽谷內部氣流場的數值模擬結果,可以得出如下結論。
(1)計算流體力學軟體較為成熟,易於操作,開發周期短,能夠滿足對街道峽谷大氣環境的模擬,在城市街谷、社區等各類大氣環境方面有良好的套用前景。
(2)峽谷的對稱性對氣流場有顯著影響。前高后低型峽谷下部為逆時針旋渦,上部為順時針旋渦,峽谷越深,這種流場發展的越充分。前低後高型峽谷的氣流場相對簡單一些,只存在一個大的順時針旋渦,並且隨著峽谷的加深,峽谷內部的氣流場速率有減小的趨勢。對稱型峽谷內部形成了順時針旋渦,強度不大,隨著峽谷的加深,內部流場轉為一順一反2個旋渦的二元結構。
(3)前高后低型峽谷內部建築物牆面存在明顯的駐點;前低後高型峽谷達到一定深度後,開始出現駐點。對稱型峽谷僅當峽谷很深時,才出現明顯駐點。
(4)由於前低後高型峽谷內部不易出現孤立的旋渦,牆面也不易出現駐點,因此前低後高型峽谷的氣流場形式更有利於污染物的擴散,在城市規劃中應儘量結合主導風向設計這類建築布局。
相關研究
研究不同綠化帶結構對非機動車道污染物濃度的影響,將為城市道路綠化帶格局提供依據。利用遮蔭網模擬10、20、30 m隔離的道路綠化帶,並模擬了3種不同結構的綠化帶,分別對各類道路微氣候條件(風)及SO2、NOx、NH3、總懸浮顆粒物(TSP)和可吸入顆粒物(PM10)等5種主要污染物濃度進行了觀測。結果表明:風速小於2 m/s時,10 m和20 m間隔的道路綠化帶會產生"微峽谷效應",使綠化帶間隔內風速增加。10 m間隔的綠化帶較其它兩種綠化帶對各種污染物的淨化百分率更明顯,且污染物淨化百分率與風速大多正相關顯著。12.5 m的模擬綠化帶與10 m的間隔交替的綠化帶可以更有效地降低非機動車道的污染物濃度,污染物淨化百分率與風速也大多正相關顯著。不同結構道路綠化帶會影響道路微氣候條件,從而影響非機動車道污染物濃度。城市道路綠帶存在合理的綠帶結構,可以通過設計更合理的城市道路綠帶模式有效改善城市非機動車道空氣品質。
