大气 大气污染浓度估算模式ppt课件.ppt

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1、第四章大气污染物扩散模式1.湍流扩散的基本理论2.高斯扩散模式3.污染物浓度的估算方法4.特殊气象条件下的扩散模式5.城市及山区的扩散模式6.烟囱高度设计第一节湍流扩散的基本理论扩散的要素风：平流输送为主，风大则湍流大湍流：扩散比分子扩散快105～106倍湍流的基本概念湍流——大气的无规则运动风速的脉动风向的摆动起因与两种形式热力：温度垂直分布不均（不稳定）机械：垂直方向风速分布不均匀及地面粗糙度湍流扩散理论主要阐述湍流与烟流传播及湍流与物质浓度衰减的关系1.梯度输送理论类比于分子扩散，污染物的扩散速率与负浓度梯度成正比

2、2.湍流统计理论泰勒－>图4-1，正态分布萨顿实用模式高斯模式3.相似理论第二节高斯扩散模式高斯模式的有关假定坐标系右手坐标，y为横风向，z为垂直向四点假设a．污染物浓度在y、z风向上分布为正态分布b．全部高度风速均匀稳定c．源强是连续均匀稳定的d．扩散中污染物是守恒的（不考虑转化）高斯扩散模式高斯扩散模式的坐标系无界空间连续点源扩散模式由正态分布假定，得下风向任一点的浓度分布方差的表达式由假定d源强积分式（单位时间物料守恒）高斯烟流的形态高斯烟流的浓度分布高斯烟流中心线上的浓度分布高架连续点源扩散模式镜像全反射----

3、>像源法实源：像源：高架连续点源扩散模式高架连续点源扩散模式颗粒物扩散模式粒径小于15μm的颗粒物可按气体扩散计算大于15μm的颗粒物：倾斜烟流模式地面反射系数第三节污染物浓度的估算q源强计算或实测平均风速多年的风速资料H有效烟囱高度、扩散参数1.烟气抬升高度的计算初始动量：速度、内径烟温度－>浮力烟气抬升产生原因1.烟气抬升高度的计算抬升高度计算式（1）Holland公式：Holland公式比较保守，特别在烟囱高、热释放率比较强的情况下适用于中性大气层结条件，非中性层结时需作修正：不稳定时ΔH增加10～20%；稳定时Δ

4、H减小10～20%。1.烟气抬升高度的计算抬升高度计算式（续）（2）Briggs公式：适用不稳定及中性大气条件1.烟气抬升高度的计算抬升高度计算式（续）（3）我国“制订地方大气污染物排放标准的技术方法”(GB/T13201-91)中的公式（环评导则HJ/T2.2-93）2/53/50.292城区及近郊区2/53/50.332农村或城市远郊区2/31/31.303城区及近郊区2/31/31.427农村或城市远郊区地表状况（平原）表4-2系数的值2、扩散参数的确定P－G曲线法P－G曲线Pasquill常规气象资料估算Giff

5、ord制成图表2、扩散参数的确定－P－G曲线法P－G曲线的应用①根据常规资料确定稳定度级别稳定度级别：A为强不稳定、D为中性、F为稳定。2、扩散参数的确定－P－G曲线法P－G曲线的应用②利用扩散曲线确定和（取样时间10min）2、扩散参数的确定－P－G曲线法P－G曲线的应用③浓度估算地面最大浓度估算2、扩散参数的确定－中国国家标准规定的方法（一）稳定度分类方法改进的P－T法太阳高度角（式4-29，地理纬度，倾角）辐射等级稳定度云量（加地面风速）2、扩散参数的确定－中国国家标准规定的方法（二）扩散参数的选取扩散参数的表达式

6、为（取样时间0.5h，按表4-8查算）平原地区和城市远郊区，D、E、F向不稳定方向提半级工业区和城市中心区，C提至B级，D、E、F向不稳定方向提一级丘陵山区的农村或城市，同工业区(三)污染物浓度与取样时间的关系：大于0.5h，不变，则第四节特殊气象条件下的扩散模式主要指气象条件与高斯模式不一样（温度层结构均一，实际中难以实现）1、封闭型扩散模式相当于两镜面之间无穷次全反射实源和无穷多个虚源贡献之和n为反射次数，在地面和逆面实源在两个镜子里分别形成n个像1、封闭型扩散模式计算简化：2、熏烟型扩散模式假设：D换成hf（垂向均

7、匀分布）；q只包括进入混合层部分，则仍可用上面公式2、熏烟型扩散模式第五节城市及山区扩散模式城市大气扩散模式1.线源扩散模式第五节城市及山区扩散模式2.面源扩散模式大气排放规范里规定条件：烟囱高40m；单个排放量<0.04t/h第五节城市及山区扩散模式2.面源扩散模式（续）简化为点源的面源扩散模式（续）形心上风向距x0处有一虚拟点源，其烟流在形心处宽度正好与正方形宽度相等烟流宽度：中心线到浓度为中心处距离的两倍（正态分布：）确定、之后即可按点源计算面源浓度第五节城市及山区扩散模式2.面源扩散模式（续）窄烟流模式某点的污染

8、物浓度主要取决于上风向面单元的源强，上风向两侧单元对其影响很小某点的污染物浓度主要由它所在的面单元的源强决定第五节城市及山区扩散模式山区流场由于受到复杂地形的热力和动力因子影响，流场均匀和定常的假定难以成立对风向稳定、研究尺度不大、地形较为开阔及起伏不大的地区，浓度基本上遵循正态分布规律，只是扩散参数比平原地区大很多