Università degli Studi di Genova
Facoltà di Ingegneria - DIMSET
Valutazione dell’inquinamento
atmosferico da traffico
in una zona critica della rete
stradale urbana genovese
Elisa Massa, Marta Stagi, Annalisa Nordio,
Tiziano Cosso, Bianca Federici, Domenico Sguerso
Scopo del lavoro
N
Analisi per il tratto stradale di C.so Sardegna (Ge)
delle concentrazioni di alcuni inquinanti
al fine di evidenziare possibili superamenti
dei Limiti Normativi di Qualità dell’Aria
nel rispetto del D.Lgs n. 351 del 04/08/1999
GRASS 5.4
Utilizzo a livello di pianificazione urbana in funzione sia
della scala temporale sia della scala spaziale
S
Descrizione Operativa
delle Fasi di Analisi
•
Suddivisione in tratti omogenei
della strada in base a semafori,
attraversamenti pedonali etc…
•
Rilevazione del flusso stradale
attraverso rilievi in sito in diverse
ore del giorno e in diverse condizioni
meteorologiche, con l’ausilio di
videocamera
•
Mappe della velocità media dei
veicoli circolanti attraverso un
CONDIZIONI
METEOROLOGICHE
FLUSSO DI
TRAFFICO
MODELLO
DI
DEFLUSSO
VELOCITA’
MEDIE
MODELLO
DI
EMISSIONE
FATTORI
EMISSIVI
MODELLO
DI
DIFFUSIONE
modello di deflusso
CONCENTRAZIONI
•
Eco,Enox
Mappe dei fattori di emissione pesati
per gli inquinanti considerati (CO e NOx)
•
Mappe delle immissioni nell’aria degli inquinanti
•
Mappe delle concentrazioni per ogni inquinante
•
Mappe delle zone di superamento
I=E*Φ
Cco,Cnox
CONDIZIONI
METEOROLOGICHE
FLUSSO DI
TRAFFICO
MODELLO
DI
DEFLUSSO
VELOCITA’
MEDIE
MODELLO
DI
EMISSIONE
FATTORI
EMISSIVI
MODELLO
DI
DIFFUSIONE
MAPPE
CONCENTRAZIONI
FASI OPERATIVE
• Suddivisione della strada in tratti omogenei dal punto di
vista del flusso di traffico (r.digit)
• Assegnazione dei flussi ai diversi tratti (r.mapcalc)
per i 3 scenari tipo (mattino, pomeriggio, sera)
Per il calcolo di tali valori si è
considerata l’equivalenza
ciclomotori:autoveicoli = 3:1
0
• Mappa della velocità media utilizzando la formula tarata
sulla strada in esame
Vm = f (flusso)
FASI OPERATIVE
Condizione meteo
Tipologia
Elevata insolazione
estiva
ICco
ICco
ICco
alla
alla sera:
sera:
NOx al mattino:
NOx al pomeriggio:
NOx
1 fattori di emissione
• situazione
Calcolo
dei
pesati
per
i
due
inquinanti
rilevata
situazione
situazione rilevata
rilevata
situazione
situazione rilevata
rilevata
Discreta insolazione primaverile/autunnale
2
Eco al mattino: 3
situazione
rilevata
• Realizzazione
4
E = f(Vm)
invernale
Eco al pomeriggio: Debole insolazione
Eco alla
sera:
situazione
rilevata totale situazione
rilevata
mappe
della quantità
di sostanze
Cielo coperto
inquinanti
5 immesse nell’ambiente I=E*Φ Pioggia
• Mappe delle concentrazioni degli inquinanti per 5 scenari
meteo-climatici
C = f(I)
• Mappe delle zone di superamento dei limiti di normativa
SUPERAMENTO LIMITI CO
MATTINO
Elevata insolazione estiva
Valore limite orario
mediato su un’ora = 40 mg/m3
SUPERAMENTO LIMITI NOx
MATTINO
Elevata insolazione
estiva
MATTINO
Discreta insolazione
primaverile/autunnale
Valore limite
orario 200 µg/m3
FASI OPERATIVE
• Per automatizzare il processo si è ricavata dalle
espressioni precedentemente utilizzate una formula
che permette di determinare immediatamente per
qualsiasi condizione meteo-climatica il valore delle
concentrazioni degli inquinanti a partire dal valore del
flusso stradale
C=f(Φ)=0.2252*exp(0.0002*176.36*exp(4212/(4212*(1/(44.490.108*exp(10,5)*exp(Φ,2)))+22.05/
10.000272*Φ)+0.000121*exp(Φ,2)*(0.000419*Φ-1+sqrt(exp(0.000419*Φ-1,2)))),0.8351)*Φ)
CONCLUSIONI
• Situazione più critica
al mattino nel tratto in
corrispondenza del mercato ortofrutticolo
TRA I POSSIBILI PROVVEDIMENTI DI
PIANIFICAZIONE DEL TRASPORTO
URBANO DA ADOTTARE VI E’ IL
TRASFERIMENTO DEL MERCATO IN
UN’ALTRA SEDE
• Ottica di tipo territoriale (ad esempio, a scala comunale)
adeguate strategie di pianificazione atte alla mitigazione
dei livelli di inquinamento atmosferico da traffico.
DATABASE
The end
FLUSSO DI
TRAFFICO
MODELLO
DI
DEFLUSSO
CONDIZIONI
METEOROLOGICHE
MODELLO
DI
EMISSIONE
MODELLO
DI
DIFFUSIONE
MODELLI DI
EMISSIONE
MAPPE DELLE
CONCENTRAZIONI
• CALCOLO DEI FATTORI DI EMISSIONE in
riferimento alla distanza percorsa [g/km/veic],
al tempo di funzionamento
[g/h/veic],
ad un ciclo di guida
[g/test/veic]
• 2 POSSIBILI APPROCCI ANALITICI:
STATICO O DINAMICO
Modello COPERT
( Computer Programme to calculate Emission from Road Traffic )
• BASATO SU PARAMETRI CARATTERISTICI DEL
FENOMENO E DELLE SPECIFICHE REALTA’ DI
APPLICAZIONE
E=Ehot+Ecold+Eevap
TIPOLOGIA DI VEICOLI
COMBUSTIBILE
CLASSE DI ANZIANITA’
CLASSE DI CILINDRATA
PERCORRENZE MEDIE ANNUE
VELOCITA’ MEDIA
CURVE MEDIE DI EMISSIONE &
CONSUMO CARBURANTE
FLUSSO DI
TRAFFICO
MODELLO
DI
DEFLUSSO
CONDIZIONI
METEOROLOGICHE
MODELLO
DI
EMISSIONE
MODELLO
DI
DIFFUSIONE
MODELLI DI
DIFFUSIONE
MAPPE DELLE
CONCENTRAZIONI
•
TALI MODELLI COMPRENDONO:
MODELLO METEO
MODELLO DI DISPERSIONE PER IL CALCOLO DEL CONTRIBUTO
LOCALE
MODELLO DI DISPERSIONE PER IL CALCOLO DEL CONTRIBUTO
D’AREA
•
ANALISI A PICCOLA SCALA E SEMPLIFICATA
REGRESSIONE LINEARE
Ci=C0i+aiΦ
Dati e Modelli utilizzati
• Mappa stradale in formato shp del tratto in esame
• Modello di deflusso tarato in funzione della strada in esame
• Relazione sui fattori di emissione pesati per ogni inquinante
• Relazione matematica di regressione esponenziale per il
calcolo delle concentrazioni in funzione delle condizioni
meteo-climatiche generali
• Limiti di concentrazione secondo la normativa sulla qualità
dell’aria
