崔万里 刘建英

摘要风的特征是影响城市规划与设计的主要因素之一,城市建设必须以科学规划为先导,科学分析风的变化及其特征,才能为城市防灾减灾、可持续发展和生态城市建设提供有力保障。鉴于任丘市城镇面貌三年大变样和城市规划工作的稳步推进,现综合分析1976～2006年任丘市二分钟定时风的特征,根据具体统计分析认为:污染源应选择最小风向频率方向,只有这样才能使污染源排放的污染物向居民区扩散的机会达到最小。任丘市西风和东风最少,结合任丘市规划现状,宜将工业区规划设计在最小风向频率的上风侧,即东方,居住区布局在下风侧,即西或西偏南。

关键词风;特征;城市规划;工业区;污染

中图分类号TU98文献标识码A文章编号1673-9671-(2009)112-0036-01

任丘市自然资源丰富,矿产资源以石油和天然气为主,这些为任丘市发展带来了积极作用,但也为环境因素带来了负面影响。在环境污染中,大气污染因素占据了主要地位,城市工业区是居住环境大气污染的重要污染源,其中,气象条件是个举足轻重的因素,特别是在城市规划中应掌握当地的气候特征,根据气象条件的特点指导城市规划具有深远的意义,因此,日后的城市总体规划面临的一个气候问题是如何正确考虑风向和污染系数,对易引起大气污染的工业进行合理布局,以防止和减轻工业对城市大气的污染。鉴于任丘市城镇面貌三年大变样和城市规划工作的稳步推进,现综合分析1976～2006年任丘市风的特征,提出如下建议,供制订长远规划参考。

1风与污染物的关系

工矿区产生的烟尘等污染物排入大气后,很快与空气混合,空气中污染物的稀释扩散完全取决于大气的运动状况。而在近地面气层中大气运动的水平平均运动形成风的运动,风的运动包括风向和风速两个要素,在城市规划中称为风向,风的一种作用是携带污染物,沿一定方向输送到远处;另一种作用是对污染物的冲淡稀释,风速越大,通过单位截面积空气量越多,就能加快污染物的稀释,污染物总量与风速成反比。以上风的特征表明城市中受烟尘污染的范围总是位于污染源的下风侧,也由此得出风的时空变化规律对规划城市工业区(或城市污染区)和生活居住区布局是特别重要的。

2任丘市风的概况

任丘市处于暖温带季风区,季风特征明显。就四季而论,春季风速偏大,其它季节偏小,其中3、4、5、6月份平均风速均在2.7m/s以上;自7月份起至次年2月风速明显偏小。全年最多风向为SSW,占14.4%,其次为NNE向风,占9.9%,最少的是WNW向风,占2.9%,其次为E向风,占3.6%,偏北大风( N NNE NE ENE)和偏南大风(S SSW SW WSW)日数居多,占主导风向。

2.1年平均风速变化特征

1976～2006年任丘市二分钟定时风速的统计结果表明任丘市年平均风速为2.3m/s。 1976年年平均风速为2.9m/s,为31年来最大;1980-1985年年平均风速在2.3-2.6m/s;1986-2006年年平均风速在1.9-2.5m/s,其中1990、1992、1994、1998年年平均风速为1.9m/s,达到最小值。从以上数值不难看出任丘市自1976年至1985年年平均风速呈逐年减小的趋势,到1986年以后趋于平稳,围绕2.3m/s上下浮动。

2.2月平均风速变化特征

任丘市月平均风速在4月份最大(月平均风速是由定时观测二分钟平均风速统计所得),达到3.1m/s,12月份最小,达到1.6m/s。其中3、4、5、6月份平均风速均在2.7m/s以上;自7月份起至次年2月风速明显偏小。

2.3任丘市二分钟平均风向频率玫瑰图

统计资料显示,任丘市SSW向风最多,占14.4%,其次为NNE向风,占9.9%,最少的是WNW向风,占2.9%.其次为E向风,占3.6%,其中偏北大风( N NNE NE ENE)和偏南大风(S SSW SW WSW)日数居多,二者共占大风总日数的68.8%,且偏南风又多于偏北风,偏南风占风向总次数的37.5%;偏北风占风向总次数的31.3%。以上说明可以用二分钟平均风向玫瑰图具体说明,风向玫瑰图中所指风向是由定时观测二分钟平均风向统计得来,按16方位进行统计。

3任丘市城市规划布局的建议

多年来,我国城市规划布局一直以年均风向频率玫瑰图作为确定城市工业区和生活居住区相对位置的依据。一般认为,在城市规划中,应该把污染源放在盛行风的下风方处,把居住区放在上风方处[1]。但近年来,国内外许多城市气象工作者研究发现,这种理论存在一定的偏面性,不符合城市规划要求。中国气象局朱瑞兆先生对我国城市气候研究后得出如下结论:如从某城市年均风向频率玫瑰图看,全年盛行南风,但实际上夏季盛行南风,冬季盛行北风,形成冬夏对吹的局面[2]。如果按常规仅依据年均风向频率玫瑰图,将污染源布置在北部下风区,到冬季,生活区必将饱受大气污染之苦。因此,污染源应选择最小风向频率方向,只有这样才能使从该方向来的污染机会最小。

任丘市盛行偏南风和偏北风,西风和东风最少,按照城市规划中应使向大气排放有害物质的工业区布局在当地最小风向频率的上风向,居住区布局在下风侧(污染机会最少)的理论依据,结合任丘市城市规划现状,宜将工业区规划设计在最小风向频率的上风侧,即东方,居住区布局在下风侧,即西或西偏南。

参考文献

[1]周剑.城市住宅区规划原理[M].上海:同济大学出版社,1999.

[2]朱瑞兆.城市气候与城市规划[M].北京:科学出版社,1985.

作者简介:

崔万里(1978-),男,河北吴桥人,工程师,学士,主要从事气象业务、科技服务等工作。