文档介绍：河北工业大学
硕士学位论文
城市道路温度场热分析与城市热岛效应研究
姓名:李源渊
申请学位级别:硕士
专业:道路与铁道工程
指导教师:李艳春
20091101
河北工业大学硕士学位论文
城市道路温度场热分析与城市热岛效应研究
摘要
随着城市化进程的加快,城市道路交通事业蓬勃发展,城市道路建设数量和规模大
幅度的增加,城市路网功能日趋完善,人们出行的便捷化程度逐渐提高。但同时也正是
由于作为城市特殊下垫面的城市道路的大量兴建,给城市内部的热力环境、生态环境及
生活环境造成了很大的影响,其主要表现即为城市道路的高温提升了整个城市的温度,
从而加剧了城市热岛效应,对人们的身体健康、城市的能源供应、城市环境的污染带来
了极大的负面影响。
本文首先根据热力学的基本理论,建立了城市沥青路面的一维非稳态的路面温度场
数值求解模型,在确定路面材料参数的合理取值范围的基础上根据温度实测数据和相应
的气象资料应用所建模型求解,通过实测和计算值的比较验证了此模型的合理性及准确
性。在此基础上再研究在材料参数合理取值范围内变化其大小对高温路面温度的影响,
为降低路面温度从而减弱城市热岛效应确定最佳材料性质参数提供了参考。
其次对城市道路路表以上温度场进行了 米高度范围内的实际观测,根据实测结
果对同一道路环境下路表以上温度场的逐时分布、同一道路环境下不同高度的温度场沿
路面截面的分布和不同道路环境下不同高度的温度场沿路面截面的分布进行了详尽的
分析。
然后结合城市能量平衡建立了路表能量平衡关系,推算路表绝对能量输出公式,以
实测温度数据及相关气象资料计算了城市沥青道路的绝对能量输出量,并与草地和花砖
的绝对能量输出作出比较,证实城市道路对城市热岛效应的显著影响。
最后,基于对路面温度场和路表以上温度场的研究,从城市道路系统角度提出缓解
城市热岛效应的具体措施。
关键词:城市道路,温度场,热岛效应,能量输出
i
城市道路温度场热分析与城市热岛效应研究
STUDY ON URBAN ROAD TEMPERATURE FIELDS
THERMAL ANALYSIS
AND URBAN HEAT ISLAND EFFECT
ABSTRACT
With the acceleration of urbanization process, urban road transport industry grows
vigorously,urban road construction, a substantial increase in the number and size of the city
work function are maturing, it increases the degree of travel’s convenience gradually.
But also precisely because of the special underlying surface in the city, a large number of
urban road construction, it has a great impact on the city’s thermal environment, ecological
environment and living environment, the main urban roads in high-temperature performance
shall be raised the temperature of the entire city, which exacerbated the urban heat island
effect ,on people's health, the city's energy supply, urban environmental pollution brought
about tremendous negative impact.
In this paper, according to the basic theory of thermodynamics to establish the city's
asphalt pavement one-dimensional unsteady temperature field in the numerical solution of the
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