唐山市风特征与工业区位选择的关系

随季节的变化而转变）。一年中冬季盛行风向为偏西风，夏
季盛行风向为偏东风。
NNW NW
WNW
N 14
7
NNE NE
ENE
W
0
E
WSW
SW SSW
ESE
SE SSE S
NNW NW
WNW
N 20
10
NNE NE
ENE
W
0
E
WSW
SW SSW
ESE
SE SSE S
图 2 唐山市区全年（a）、夏季（b）风向频率玫瑰图 由图 2b 可以看出，唐山市区 7 月的盛行风向以偏东风
Key Words: Tangshan; polluted coefficient; wind direction; industrial area
唐山市地处环渤海中心地带，位于温带季风气候区， 四季分明，季风气候显著，是一座沿海重工业城市。唐山 现有开滦、唐钢、冀东水泥、机车车辆、三友碱业、唐山 陶瓷等一大批骨干优势企业。对外开放初步形成了全方位、 多层次、宽领域格局。经济增长的同时，环境问题突显， 由于唐山市属于温带季风气候区，冬、夏风向变化显著。 尤其夏季，大气污染较为严重，这与区域内气侯要素有着 密切的联系。工业区的选择是城市规划中的重要内容，如 果在工业区位选择时进行气候可行性论证，那么将有利于 城市更好地适应当地气候并能有效防御气象灾害，有效减 轻污染工业对城市大气的影响。
2.2 污染系数与工业区位选择的关系 选取 2005 年 7 月的风资料（平均风速大于 3 m/s，所 以不包括静风频率）计算出各个方向的污染系数。污染系 数是进行城市规划时所必须考虑的一个问题，所谓污染系 数通常是指某风向的出现频率与该风向的平均风速的比 值。但此方法存在一些不足，所以本文应用杨吾杨提出的 公式[1]进行计算，结果如表 1 表示。
[参考文献]
图 3 唐山地区城市热岛效应分析[4] 热岛效应会产生城市与郊县之间的风环流，城市风环 流使市区污染物随热空气上升，使城市上空笼罩着一层穹 形尘盖，导致上升气流受阻，污染物不易扩散。所以上升 的空气转向水平运动，到了郊县下沉，下沉气流又流向城 市的中心。由图 3 可以看出，唐山市区和郊县之间存在着 较为明显的温度变化：自东向西逐渐升高。唐山市的工业 区已经位于市区内部，且布局在污染系数较大的方位，而 热岛效应引起的城市与郊县之间的风环流则会加剧工业区 的空气污染物向市区中扩散，造成较大区域的大气污染。 2.4 静风及近地层风的影响 静风与城市大气污染有密切的关系。当静风出现时， 由于大气污染物的扩散稀释很慢，在厂区、工业区附近形
和偏南风为主，近 10 年来 7 月的平均风向频率分布特征十 分明显，符合唐山地区季风气候特征。其中，ESE 和 SSE 的风向频率较高，分别占据 16%和 18%，其次是 E 的风向 频率，占据了 11%，ENE、SE、S、SSW 的风向频率较小， 分别占据了 7%、9%、9%、9%。夏季，由于海陆热力性 质的差异，唐山地区主要受来自西太平洋高压的影响，所 以这一季节的盛行风向为偏东风和偏南风。
污染系数利用杨吾杨提出的公式[1]进行计算： 污染系数=2vf/(v + u) 式中，f 为风向频率，u 为该风向平均风速，v 为各风向平 均风速。该公式克服了分子、分母有无因次的弊病，且各 个方位系数差异较大，便于分析[2]。 2 风与城市工业区位选择 2.1 唐山市风的基本特征
────────── 收稿日期：2012-07-26 作者简介：尹力军（1963-），女，河北唐山人，副教授，研究方向为资源环境管理。 -144-
出典型年份夏季各方位污染系数，绘制风向频率玫瑰图等。分析结果表明：1974 至 2004 年中唐山市区和郊县
的平均风速均呈下降趋势。风向频率玫瑰图表明唐山市区全年的风向主要为 NWN 和 ESE。唐山市的工业区分
布现状存在不足，有待改善。对今后唐山市工业区位选择提出了一些建议。
关键词：唐山；污染系数；盛行风向；工业区位
区和郊县的年平均风速的下降可能会影响城市中大气污染
物的输送。加之近年来城市化速度的加快，市区建成区面
积的迅速扩大可能会进一步使市区的风速减小。
2.7
2.5
风速( m /s)
2.3
2.1
1.9
1.7
1.5 1974
1979
1984
1989
1994
1999
2004
2.5 2.3
风速(m/s)
2.1
1.9
近年来唐山市高层建筑逐步发展，过去在城市工业区 位选择中都以地面 10 m 高处的风向、风速作为依据。高 层建筑的林立，高架源的增多，使城市规划要考虑 100 m 至 200 m 以下近地层风的变化。100 m 至 200 m 正是风向 偏转大，风速减小的高度，易造成空气污染物的滞留[5]。
3 结论 根据对上述气候资料的统计整理，分析得到以下结论： （1）唐山市受季风影响较为明显，一年中冬季盛行 偏西风，夏季盛行偏东风，市区年平均风速为 2.3 m/s， 郊县年平均风速为 2.0 m/s，市区和郊县的风速均有减小 的趋势。城区规划要加强“城市通风道”的建设以利于 市区污染物的稀释和排出[6]。 （2）唐山市夏季的污染系数较大的方位是 E、ESE、 SSE。在今后的工业区位选择中应尽可能的避开上述这些 方位，以降低对市区大气的影响。 （3）随着唐山市区建筑面积的扩大，热岛效应会更加 明显，考虑到热岛形成的风环流的影响，可以将产生污染 物的企业布局在城市风环流的下沉距离之外，防止空气污染 物流向城区[7]。 （4）风特征与工业区位的选择是城市规划中气候可行 性论证的一个方面，在实际应用中还应考虑地形及污染源 的分布等。
YIN Li-jun
(Department of Resources Management, Tangshan Teachers College, Tangshan 063000, China)
Abstract: The change of temperature and the characteristics of the wind speed and direction were analyzed with climatologic and statistic methods based on annual meteorological data from 1974 to 2004 at 8 stations in Tangshan area. The results indicate that there was a decreasing trend of wind speed in Tangshan in the 30 years. Based on the calculated air pollution coefficient, it is considered that the SSW, ENE and NNE sections are the optimal industrial areas.
表 1 2005 年 7 月各风向污染系数
风向
风向频率
平均风速
污染系数
N
1
3
1
NNE
1
4.7
0.8
NE
2
4
1.7
ENE
0
0
0
E
22
3.3
21
ESE
16
3ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ5
15
SE
13
3.5
12
SSE
18
3.4
17
S
1
3
1
SSW
0
0
0
SW
3
3.3
2.9
WSW
6
3.2
5.8
W
4
3.1
3.9
WNW
4
3.3
3.8
NW
6
3.5
1.7
1.5 1974
1979
1984
1989 年份
1994
1999
2004
5 年滑动平均值
长期趋势值
图 1 唐山市区(a)郊县(b)年平均风速的年际变化曲线[3]
根据风向频率资料统计（选取的风向频率资料为风速
大于 3 m/s，所以不包括静风频率），结果显示，1996 至 2005 年中，WNW 和 ESE 的风向频率较高，分别占据了 13%和 12%，其次是 W 和 E 的风向频率，均为 11%，ENE、SSE 和 SSW 风向频率较小，分别占据了 8%、7%和 6%。由图 2a 可以看出，唐山市区的盛行风向以偏西风（风频 28%） 和偏东风（风频 31%）为主，近 10 年来的平均风向频率 分布具有典型的季风气候特征（即盛行风向基本相反，并
中图分类号：X16
文献标识码：A
文章编号：1009-9115(2014)05-0144-03
DOI：10.3969/j.issn.1009-9115.2014.05.046
The Relationship between Wind Character and Industrial Areas Selection in Tangshan
2.3 热岛效应与工业区位选择的关系 选用唐山地区 1975 至 2004 年的年平均气温资料，绘 制唐山地区气温等值线图示，如图 3 所示。
成大气污染的可能性很大，污染也比较严重[5]。在充分考 虑盛行风向等因素外，还要尽可能把产生大气污染的企业 建在距离居民区有一定距离的地方，以减少静风对城市及 居民区造成的环境污染。
[1] 朱瑞兆.应用气候手册[M].北京:气象出版社,1991:88. [2] 陈千盛.福州风向变化与应用[J].热带地理,1996,16(1):
70. [3] 魏凤英.现代气候统计诊断与预测技术(第2版)[M].北京,