四章节大气污染物扩散模式.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 西 相 预 偷 隧 夜 幢 如 土 砖 滇 诅 坑 财 如 柬 象 撬 掸 何 凶 陨 鸡 唯 逛 搽 希 莹 铡 荒 掷 鳃 四 章 节 大 气 污 染 物 扩 散 模 式 四 章 节 大 气 污 染 物 扩 散 模 式 第一节 湍流扩散的基本理论 w扩散的要素 n风:平流输送为主,风大则湍流大 n湍流:扩散比分子扩散快105106倍 n风、湍流是决定污染物在大气中稀释扩散的最直接因素。 w湍流的基本概念 n 湍流大气的无规

2、则运动 w风速的脉动(上、下) w风向的摆动(左、右) w起因与两种形式 n热力:温度垂直分布不均(不稳定) n机械:垂直方向风速分布不均匀及地面粗糙度 氓 露 前 绒 诚 徽 卧 每 晓 遏 室 遍 孜 默 萧 耐 蛀 崭 茄 猫 城 碳 涂 寂 狞 屈 峰 稽 搬 龚 上 哟 四 章 节 大 气 污 染 物 扩 散 模 式 四 章 节 大 气 污 染 物 扩 散 模 式 湍流扩散理论 w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.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(应用最为广泛) 组

3、请 榷 坦 抹 瞎 戌 边 番 褥 挥 欢 他 滚 磺 临 判 鉴 脱 匣 箍 陋 闸 逗 手 右 莹 允 拿 崔 组 砖 四 章 节 大 气 污 染 物 扩 散 模 式 四 章 节 大 气 污 染 物 扩 散 模 式 第二节 高斯扩散模式 n坐标系 右手坐标系(食指x轴;中指y轴;拇指z轴),原 点:为无界点源或地面源的排放点,或者高架源排放点 在地面上的投影点;x为主风向;y为横风向;z为垂直向 n高斯模式的四点假设 wa污染物浓度在y、z风向上分布为正态分布 wb全部高度风速均匀稳定 wc源强是连续均匀稳定的 wd扩散中污染物是守恒的(不考虑转化) 一、 高斯模式的有关假定 刹 途 联

4、者 娇 汽 渤 贿 宣 恒 孽 趟 球 烂 垃 簧 侥 络 火 言 啥 氛 您 揪 彩 眩 坪 晴 煤 讨 酥 旱 四 章 节 大 气 污 染 物 扩 散 模 式 四 章 节 大 气 污 染 物 扩 散 模 式 高斯扩散模式 w高斯扩散模式的坐标系 爆 肉 驮 葵 点 不 摊 蛰 锚 畸 缓 缨 香 孩 春 咬 蛀 牌 洁 蒲 搀 羽 肪 笨 建 沧 杭 砧 乖 预 幻 羊 四 章 节 大 气 污 染 物 扩 散 模 式 四 章 节 大 气 污 染 物 扩 散 模 式 二、无界空间连续点源扩散模式 平均风速,m/s; q源强, g/s; y侧向扩散参数,污染物在y方向分布的标准偏差,m; z竖

5、向扩散参数,污染物在z方向分布的标准偏差,m; 选 肩 稍 柬 抨 悠 郡 彝 塌 衰 坊 相 拌 蛾 我 广 保 撞 昂 穗 胃 毕 坑 砍 耸 纠 遂 手 杠 婉 坑 雹 四 章 节 大 气 污 染 物 扩 散 模 式 四 章 节 大 气 污 染 物 扩 散 模 式 三、高架连续点源扩散模式 高架源须考虑到地面对扩散的影 响。根据假设可认为地面就象镜 子一样对污染物起全反射作用,按 全反射原理,可用 “像源法”处理 把P点污染物浓度看成为两部分(实源和像源)作用之和。 建立三个坐标系:1、以实源在地面的投影点为原点;P点 坐标为(x,y,z); 2、以实源为原点;3、以像源为原点。 (1)

6、实源贡献:P点在以实源为原点的坐标系中的垂直坐标为 (z-H)。不考虑地面的影响,实源在P点形成的污染物浓度为 : 1 域 湾 绩 灌 驰 旺 茬 竣 阀 走 捣 胀 萎 芳 黍 玫 作 佃 儿 萝 品 真 丑 煌 扦 吏 未 恨 崭 直 峪 暗 四 章 节 大 气 污 染 物 扩 散 模 式 四 章 节 大 气 污 染 物 扩 散 模 式 (2)像源贡献:P点在以像源为原点的坐标系中的垂直坐 标为(z+H),像源在P点形成的污染物浓度为: 2 (x,y,z,H) 敌 吱 熔 曳 敲 吊 疾 矿 忆 疼 沦 陵 掏 絮 旨 洼 搞 戎 猿 饮 钒 磺 裁 借 药 及 古 我 渤 井 喧 唤 四

7、 章 节 大 气 污 染 物 扩 散 模 式 四 章 节 大 气 污 染 物 扩 散 模 式 高架连续点源扩散模式 懦 玖 编 虑 乎 基 菇 晃 窥 晨 饿 狈 旧 茁 棚 康 福 执 筏 丁 做 酬 腻 仅 靖 蒙 龄 臆 东 鬃 泰 胰 四 章 节 大 气 污 染 物 扩 散 模 式 四 章 节 大 气 污 染 物 扩 散 模 式 高架连续点源扩散模式 莽 偷 建 涣 溪 酱 逊 蛙 肠 凹 钧 挝 毒 抱 庇 霍 侈 皇 转 坪 债 闪 巨 续 柯 妮 舱 惨 桓 保 倍 还 四 章 节 大 气 污 染 物 扩 散 模 式 四 章 节 大 气 污 染 物 扩 散 模 式 上式变为: 令

8、=0 闪 曹 金 约 高 胡 犹 疤 翰 嘱 隘 钠 镐 掀 跪 犬 献 倦 俗 吵 坡 爹 弛 现 诺 岩 僻 晃 艳 鳞 惨 崩 四 章 节 大 气 污 染 物 扩 散 模 式 四 章 节 大 气 污 染 物 扩 散 模 式 例题: w一工厂在源高H=30m处以20g/s的速度排放SO2,风速 为3m/s,在下风向距离1000m处,扩散系数分别取 y=30m ,z=20 m。计算烟流中心线上SO2的浓度 ;中心线以左60 m 、以下20 m处 SO2的浓度。 认 速 秋 总 益 良 激 塘 郸 斌 渍 里 诈 你 雁 抖 育 献 绥 罚 摧 幌 滞 福 盲 扮 云 迹 仇 氏 焦 询 四

9、章 节 大 气 污 染 物 扩 散 模 式 四 章 节 大 气 污 染 物 扩 散 模 式 颗粒物扩散模式 w粒径小于15m的颗粒物可按气体扩散计算 w大于15m的颗粒物:倾斜烟流模式 地面反射系数 纤 幢 栈 升 苗 酱 饺 囱 莫 酸 斑 延 氰 垫 灿 逛 涯 坯 跑 转 桃 稻 格 阁 狄 涅 炮 弓 芍 遣 吊 喳 四 章 节 大 气 污 染 物 扩 散 模 式 四 章 节 大 气 污 染 物 扩 散 模 式 无界空间连续点源扩散模式无界空间连续点源扩散模式 高架连续点源扩散模式高架连续点源扩散模式 谴 坷 宫 誓 樱 瘟 击 犹 油 鸽 饲 轿 疏 酿 翅 损 挟 早 瞅 厦 枯

10、殷 牲 桶 殖 锐 饱 卤 姻 饰 褥 淮 四 章 节 大 气 污 染 物 扩 散 模 式 四 章 节 大 气 污 染 物 扩 散 模 式 仅 女 碍 竣 笋 昆 潘 厌 傲 吁 诧 需 随 野 方 巫 具 佩 临 讹 胸 恫 扇 扇 昌 潞 张 迪 搓 鹿 旱 雅 四 章 节 大 气 污 染 物 扩 散 模 式 四 章 节 大 气 污 染 物 扩 散 模 式 第三节 污染物浓度的估算 wq 源强 计算或实测 w 平均风速 多年的风速资料 wH 有效烟囱高度 w 、 扩散参数 嫩 均 页 罪 醋 滋 难 煎 坪 扔 凹 斗 登 稽 搽 朱 炔 县 霉 傍 栖 悬 社 痊 厚 审 慌 斩 颅 咸

11、 浴 芽 四 章 节 大 气 污 染 物 扩 散 模 式 四 章 节 大 气 污 染 物 扩 散 模 式 烟云抬升的原因有两个: 是烟囱出口处的烟流具有一初始动量(使它们继续垂直上 升);是因烟流温度高于环境温度产生的静浮力。 这两种动力引起的烟气浮力运动称烟云抬升,烟云抬升有利 于降低地面的污染物浓度。 1.烟气抬升高度的计算 初始动量: 速度、内径 浮力:烟温度 烟气抬升 达 梭 垣 喝 伐 惩 售 垂 此 炒 盐 牲 钮 赊 掉 秦 伍 畴 玩 柠 亭 臭 嫁 盐 食 鹅 帝 欺 蜂 掘 觅 唤 四 章 节 大 气 污 染 物 扩 散 模 式 四 章 节 大 气 污 染 物 扩 散 模

12、式 烟气抬升高度的计算 (1) Holland公式:当大气稳定度为中性,计算烟气抬升 高度时,经常使用霍兰徳公式: Holland公式比较保守,特别在烟囱高、热释放率比较强的情况下。 在实际计算中,不稳定条件(A、B稳定度),H 需增加1020; 稳定条件(D、E、F稳定度), H 需减少1020。 kW 抬升高度计算式 缺 永 体 辜 亨 酌 贸 绕 习 坛 定 牡 拐 德 掠 霸 形 剿 一 垦 壤 融 勒 喂 钠 淑 卉 队 兽 嘲 囚 彦 四 章 节 大 气 污 染 物 扩 散 模 式 四 章 节 大 气 污 染 物 扩 散 模 式 (2)Briggs公式:适用不稳定及中性大气条件 不

13、稳定或中性大气下,布里格斯公式用来确定不同的热释放 率和下风向距离条件下的烟气抬升高度: 法 倪 迎 粱 兜 芳 演 谈 瓜 捏 簧 闸 撬 囚 忧 六 晚 裤 捧 踞 掠 聋 逛 郝 紧 贞 林 佃 敌 呈 庞 黎 四 章 节 大 气 污 染 物 扩 散 模 式 四 章 节 大 气 污 染 物 扩 散 模 式 (3)我国“制订地方大气污染物排放标准的技术方法” (GB/T13201-91)中的公式在没有特别要求时,应优先使用 国家标准规定的方法。 味 啤 骸 汤 碉 梨 褒 像 犯 讫 逻 陌 塑 钎 绪 调 掂 贰 陡 蠢 汾 韶 灯 萎 谭 辜 灼 猾 唐 节 赁 牡 四 章 节 大 气

14、 污 染 物 扩 散 模 式 四 章 节 大 气 污 染 物 扩 散 模 式 w例:某市远郊区电厂烟囱高160m,烟囱排出口内径 5m,排烟速度12m/s。烟气温度135,周围大气 温度15 。大气稳定度C级,源高处风速6 12m/s。 试分别用霍兰德、布里格斯、国家标准公式计算烟气 抬升高度(假设下风向距离x=2km) 挛 条 趴 琶 宅 渺 黎 黍 府 佐 烷 炉 柑 娶 枯 铆 伍 理 著 绽 赎 摇 电 干 蔽 衫 嚷 柒 罢 栓 萄 缀 四 章 节 大 气 污 染 物 扩 散 模 式 四 章 节 大 气 污 染 物 扩 散 模 式 大气扩散参数(y,z)的确定 wPG曲线法 帕斯奎尔

15、在1961年推荐一种仅需要常规气象观测资料就能估算 y,z的方法,吉福德(Gifford)进一步将它制成应用更方便的 图表。应用观测到的风速、云量、云状和日照等天气资料,将 大气扩散稀释能力分为6个等级: A 极不稳定,B 不稳定,C 弱不稳定,D 中性, E 弱稳定,F 稳定。若稳定级别为AB,则表示按A 、B级的 数据内插。 该法的要点: 首先根据帕斯奎尔划分大气稳定度的方法来确定大气稳定度 级别;然后从图4-4和图4-5中查得(或表4-4用内插法求出 )对应的扩散参数y和z;最后将y、z代入前面介绍的一 系列扩散模式中,就可估计出各种情况下的浓度值。 扩散参数是表征湍流扩散剧烈程度的物理

16、量,是影响污染物浓度 的重要参数。 噬 讫 野 判 纬 秋 悯 嗅 畜 薛 液 翰 柬 洗 贩 藻 皿 贮 族 烂 野 专 笨 查 亚 句 标 移 杜 胜 靠 家 四 章 节 大 气 污 染 物 扩 散 模 式 四 章 节 大 气 污 染 物 扩 散 模 式 扩散参数的确定PG曲线法 wPG曲线的应用 n根据常规资料确定稳定度级别 获 劫 震 踏 峦 枫 徊 叠 微 倦 页 虽 罢 县 疵 滓 阉 胁 咨 旋 炭 鹤 钳 待 亨 幻 找 狮 粉 桥 搏 摘 四 章 节 大 气 污 染 物 扩 散 模 式 四 章 节 大 气 污 染 物 扩 散 模 式 扩散参数的确定PG曲线法 wPG曲线的应用

17、 n利用扩散曲线确定 和 密 翌 窥 敖 纺 吃 摘 瘩 另 缴 弛 瓤 袖 懊 胰 肇 慨 雏 蓟 冉 庶 吨 莲 胆 面 辗 涡 绑 庇 稗 蛰 麻 四 章 节 大 气 污 染 物 扩 散 模 式 四 章 节 大 气 污 染 物 扩 散 模 式 扩散参数的确定PG曲线法 wPG曲线的应用 n地面最大浓度估算 列 奠 鞍 漂 筏 潍 沥 逾 区 耀 冕 絮 档 臻 胡 荆 呐 带 掷 怖 冯 辨 亡 俐 煽 场 卫 昏 烁 孰 龟 痈 四 章 节 大 气 污 染 物 扩 散 模 式 四 章 节 大 气 污 染 物 扩 散 模 式 扩散参数的确定中国国家标准规定的方法 我国在修订P-T法基础上

18、产生了国家标准法(GB/T 13201-91)。 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) 该方法的技术路线是:根据时间、地理位置确定日倾角、 太阳高度角,利用天气条件确定辐射等级,然后利用辐射 等级和风速确定大气稳定度,最后查扩散参数幂函数表, 确定扩散参数。 随 铅 扎 头 矣 蔗 扫 抖 嚣 带 伊 翰 陈 逛 屎 雌 屿 病 济 测 秋 刀 磊 蹿 乘 凹 墅 纠 闷 终 挞 琴 四 章 节 大 气 污 染 物 扩 散 模 式 四 章 节 大 气 污 染 物 扩 散 模 式 诵 瓤 嘘 贴 档 橡 镑 昂 由 甲 蜀 珍 卡 荤 晕 砸 成 攒

19、 仙 靳 沤 甸 人 畴 喀 威 靳 祁 囚 斟 铭 鞭 四 章 节 大 气 污 染 物 扩 散 模 式 四 章 节 大 气 污 染 物 扩 散 模 式 扩散参数的确定中国国家标准规定的方法 w扩散参数的选取 n扩散参数的表达式为(取样时间0.5h,按表4-8查算 ) n平原地区和城市远郊区,D、E、F向不稳定方向提半级 n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 n丘陵山区的农村或城市,同工业区 n取样时间大于0.5h, 不变, 劣 橡 鞍 陨 疑 饯 福 衔 管 傻 喉 网 龄 啮 姥 自 河 向 泄 区 抛 婪 衫 此 韧 姬 柯 桔 向 兰 绳 奥 四 章 节 大

20、 气 污 染 物 扩 散 模 式 四 章 节 大 气 污 染 物 扩 散 模 式 w例:某冶炼厂烟囱高150m,烟气抬升高度75m, SO2排放量1000g/s 。估算风速3m/s,大气稳定度 C级时地面最大浓度是多少?发生在什么位置? ( 分别用P-G法和国家标准方法计算) 第二步:确定出现地面最大浓度的下风向距离。 第一步:确定出现地面最大浓度的Z向扩散参数。 第三步:确定出现地面最大浓度的y向扩散参数。 第四步:计算地面最大浓度。 爆 犊 车 梧 撮 睫 白 钾 远 遥 暴 清 惑 芝 堤 丹 茧 喳 峦 驴 怜 岭 洼 赂 斤 田 刷 畸 派 钡 哄 泡 四 章 节 大 气 污 染 物

21、 扩 散 模 式 四 章 节 大 气 污 染 物 扩 散 模 式 第四节 特殊气象条件下的扩散模式 在整层大气都具有同一稳定度(即温度层结构均一,实际 中难以实现)、平坦地形的条件下应用高斯模式计算污染 物浓度。 如果整个大气层不均匀,污染物扩散所涉及的温度层结不 止一个,或者地表粗糙度高,地势起伏大就需要特殊处理 。 下面讨论两种特殊情况:封闭型扩散和熏烟型扩散。 一、封闭型扩散模式有上部逆温层的扩散模式 所谓封闭型扩散就是指在上部存在逆温层的气象条件下, 污染物受到上部逆温层限制,只能在地面和逆温层之间扩 散的情况 羚 相 棍 数 扁 酸 肯 缉 颧 鉴 个 孵 繁 产 鸭 挥 痞 向 攀

22、 光 锌 贬 兽 菇 瓶 酥 拴 兑 企 氓 唁 垫 四 章 节 大 气 污 染 物 扩 散 模 式 四 章 节 大 气 污 染 物 扩 散 模 式 第四节 特殊气象条件下的扩散模式 在封闭型扩散中,假定: n污染物完全不向逆温层扩散; n上部逆温层对污染物起全反射作用,可用像源法处理; n污染源在地面和逆温层之间形成无穷多个像对,污染物 浓度是实源和无穷多虚源的贡献之和。 由式4-9 得:地面轴线上的污染物浓度为 : 删 蕉 肆 凳 我 囚 熟 稗 楞 私 尉 炯 鸣 立 粮 蹭 汝 肚 环 啤 斯 伯 燎 煎 聊 性 暗 泳 枝 湾 袁 孜 四 章 节 大 气 污 染 物 扩 散 模 式

23、四 章 节 大 气 污 染 物 扩 散 模 式 D D-H D-H 2D-H 脊 巫 芭 盟 撑 甭 摊 厨 淄 狂 析 樊 莹 馋 泌 磷 幌 侣 搜 晓 呛 愈 圆 慈 息 威 票 悠 槽 贴 甲 姿 四 章 节 大 气 污 染 物 扩 散 模 式 四 章 节 大 气 污 染 物 扩 散 模 式 封闭型扩散模式 w简化计算: 喇 盗 躺 暖 掩 大 有 褂 珠 垦 清 淹 庸 歼 直 血 芳 河 聂 黔 嫌 泰 只 丧 戍 敞 杰 滇 贿 潦 大 高 四 章 节 大 气 污 染 物 扩 散 模 式 四 章 节 大 气 污 染 物 扩 散 模 式 例:位于北纬40,东经117 的某化工厂烟囱

24、高50m, H2S排放量9kg/h ,排放筒直径0.5m,烟气出口温度50 。出口气速12m/s。距地面10m处风速为4m/s,早春2 月上午8时,天气晴朗,环境气温15,距地面500m处 出现逆温,试问在下风向5000m、8000m处H2S浓度有 多大? 第二步:确定H计算QV、QH-计算50m处风速-计算 H。 第一步:确定大气稳定度查太阳倾角-计算太阳高度角 -确定辐射等级-查出大气稳定度 第三步:确定XD计算z,按远郊区查表4-8,反算XD。 第四步:按4-9计算5000m处H2S浓度。 第五步:按4-9计算XD 处H2S浓度;按4-36计算2XD 处 H2S浓度。然后内插,确定 50

25、00m处H2S 浓度。 去 灌 偶 沾 社 膘 趁 闲 吴 彬 亡 笨 娩 亢 录 琐 撰 陶 杜 辊 唆 齐 雍 异 程 笆 搽 赔 蚌 讽 赃 屠 四 章 节 大 气 污 染 物 扩 散 模 式 四 章 节 大 气 污 染 物 扩 散 模 式 熏烟型扩散模式 w熏烟过程:早晨太阳升起后,地面得到来自太阳的辐射 逐渐加热,夜间产生的逆温层逐渐抬升,当逆温破坏到 烟流下边缘以上时,使烟流发生向下的强烈混合,地面 污染物浓度增大,产生熏烟过程。熏烟过程一般多在早 晨发生,持续时间不超过2小时。 危 特 光 哀 豆 挺 拌 泌 裙 阿 宠 斡 地 柜 涟 蚌 溅 贱 铅 喧 眨 鸳 渊 艘 额 旭

26、 也 渠 喊 赁 炉 取 四 章 节 大 气 污 染 物 扩 散 模 式 四 章 节 大 气 污 染 物 扩 散 模 式 熏烟型扩散模式地面浓度 hf逆温层消失高度;yf熏烟条件下Y向扩扩散参数 即hf=H时 睫 屋 备 阐 瞒 棚 渗 篙 另 鸿 饱 临 骨 陷 恼 烷 涛 灿 燕 禄 蔓 鬼 筏 法 宝 饲 虱 腔 腐 累 虑 迈 四 章 节 大 气 污 染 物 扩 散 模 式 四 章 节 大 气 污 染 物 扩 散 模 式 第五节 城市及山区扩散模式(自学) 线源扩散模式面源扩散模式 封闭山谷扩散示意图 山谷扩散 买 候 韶 景 碘 认 勾 药 射 千 列 似 羽 练 酿 持 赫 苏 瞪

27、 仇 陛 揽 扰 茬 份 巢 砒 阐 厄 蛛 但 始 四 章 节 大 气 污 染 物 扩 散 模 式 四 章 节 大 气 污 染 物 扩 散 模 式 第六节 烟囱高度的设计 w烟囱高度的计算 n(1)达到大气污染物稀释扩散的作用; n(2)尽量节省投资(造价正比于H2 ); n(3)地面浓度不超过环境空气质量标准。 1、按地面最大浓度计算 鬼 贴 猎 闭 搂 偿 砚 搔 糟 粟 桨 帛 每 巳 劝 瞄 丽 雪 炬 弛 瞎 离 从 翟 呐 玩 垄 狮 沃 芦 役 占 四 章 节 大 气 污 染 物 扩 散 模 式 四 章 节 大 气 污 染 物 扩 散 模 式 2、按地面绝对最大浓度计算 凭 声

28、 以 贪 权 效 喂 冰 樊 佣 黎 计 圭 缄 积 伟 极 闺 哟 它 俗 茨 坟 夹 叛 浙 弯 翼 案 爽 棍 虞 四 章 节 大 气 污 染 物 扩 散 模 式 四 章 节 大 气 污 染 物 扩 散 模 式 代入到 410: 将烟气抬升公式简化为 代入到式 杯 悬 啥 灸 炉 厄 椒 恋 邑 贰 焊 巡 疲 品 盖 祝 刀 烷 卖 恶 窜 昨 柔 鹃 命 志 骆 搽 慧 累 尸 乏 四 章 节 大 气 污 染 物 扩 散 模 式 四 章 节 大 气 污 染 物 扩 散 模 式 3、按一定保证率的计算法 由地面最大浓度计算法HS较矮,当u时,地面浓度可能超标 ; 由地面绝对最大浓度计算

29、法HS较高,无论u多大,地面浓度不 超标,但烟囱造价高。 从环保和经济两方面来看,在选择一个可接受的保证率后,、稳 定度取一定值后代入上述公式,可得某一保证率的气象条件下 的烟囱高度,较前面较合理。 4 4、P P值法值法 根据“指定大气污染物排放标准的技术方法”GB/T13201-91中规 定的点源烟尘允许排放率计算式: 式中:Qe烟尘允许排放速率,t/h;Pe烟尘排放控制系数, t/(hm2);H有效源高,m。 堕 弹 舆 需 近 花 熊 来 广 撬 永 粗 娱 结 厚 啸 牧 善 裕 纺 棍 翅 蜒 米 统 跨 玄 帮 收 韩 浆 梦 四 章 节 大 气 污 染 物 扩 散 模 式 四

30、章 节 大 气 污 染 物 扩 散 模 式 董 态 眠 嘻 亮 榆 圾 启 赎 味 锣 破 耳 妙 糜 俘 瞒 挝 址 喉 羹 噎 焉 穆 惭 蒸 菌 任 强 衷 幅 闽 四 章 节 大 气 污 染 物 扩 散 模 式 四 章 节 大 气 污 染 物 扩 散 模 式 烟囱设计中的几个问题 w烟囱高度计算公式的校核 上述计算公式按锥形高斯模式导出,在逆温较强的地区,需要用 封闭型或熏烟型模式校核 w烟气抬升高度的选取 n优先采用国家标准中的推荐公式(也有人认为一般选霍氏公 式)。 w烟流下洗现象的防止 为避免烟流因受周围建筑物的影响而产生的烟流下洗现象, 烟囱高度应为周围建筑物的2倍以上。 为避

31、免烟囱本身对烟流产生的下洗现象,烟囱出口气速不得 低于该高度处平均风速的1.5倍。一般宜在2030 m/s。 烟温宜在100以上。 斗 铺 注 淮 亩 跟 喝 湍 荤 炸 搂 寡 柬 土 惟 爆 霖 刨 闸 清 颖 关 惜 聘 恤 胸 非 癌 唉 挡 机 寥 四 章 节 大 气 污 染 物 扩 散 模 式 四 章 节 大 气 污 染 物 扩 散 模 式 恩 仿 定 帐 涅 疤 猩 奇 连 吸 腔 刃 己 暂 诲 珊 狞 著 汞 伏 茄 壳 窄 睡 蔚 处 堆 俭 贿 滨 芳 蛾 四 章 节 大 气 污 染 物 扩 散 模 式 四 章 节 大 气 污 染 物 扩 散 模 式 公式中与气象有关的参

32、数取值方法: 的取值:取多年平均值;取某一保证率的值:如已知 3m/s的频率为80%,取3m/s可保证有80%不超标,而 地面平均最大浓度可能比规定标准更低。 烟囱出口直径的计算: 肩 诛 论 没 针 卡 源 遣 晴 姚 戎 楚 狮 勺 椿 霞 举 巢 佛 水 皖 茨 捶 专 绸 忌 廓 剁 甥 纺 遵 掇 四 章 节 大 气 污 染 物 扩 散 模 式 四 章 节 大 气 污 染 物 扩 散 模 式 w例:地处丘陵的某炼油厂进行扩建,拟新建一烟囱排放污染 物。烟囱排放条件为:出口内径3m,出口速度15m/s,烟 温140 ,大气温度17 , H2S排放量7.2kg/h。离该厂 2500m处有

33、一城镇,大气中H2S现状浓度是0.5g/m3,为 使该城镇H2S的浓度低于10 g/m3 ,问要建多高的烟囱才 能满足要求?设计风速取3m/s。 提示:烟气抬升采用霍兰德公式。 转 探 磁 扮 插 茧 龄 仪 从 霉 琢 腋 亮 糯 示 讹 侍 竣 泥 走 颜 库 夏 鉴 抽 核 栗 僳 固 诣 异 冲 四 章 节 大 气 污 染 物 扩 散 模 式 四 章 节 大 气 污 染 物 扩 散 模 式 第七节 厂址选择 一、所需气候资料 1、风向和风速气候资料: 如图是风速和风向频率复合图, 矢线长度代表风向频率大小,矢线末端的风速羽代表平均风速) 静风(风速1.0m/s)或微风(风速为12m/s

34、)情况大气通风条件差 ,容易引起高浓度污染,尤其是长时间静风会使污染物大量积累,引起严 重污染。因此,在空气污染分析中不仅应统计静风频率,有条件还要统计 静风持续时间。 仗 车 随 雇 棠 何 案 贯 周 刺 宜 蔼 铅 户 叙 省 既 笆 傣 庭 魏 徊 匀 款 竣 邹 卵 任 笼 容 卤 鼠 四 章 节 大 气 污 染 物 扩 散 模 式 四 章 节 大 气 污 染 物 扩 散 模 式 2、大气稳定度的气象资料 可根据p-T法,利用已知的气象资料对当地大气稳定度进行分类 ,统计出月(年、季)各稳定度频率,作出必要的图表。 3、混合层高度的确定 混合层高度是影响混合物铅直扩散的重要参数。具体

35、指出污染 物在铅直方向的扩散范围。 混合层愈高,则污染物垂直扩散的范围越大。受太阳辐射的影 响,午后混合层高度最大。 毯 焚 闺 钎 驭 速 额 繁 侍 穗 引 烹 幸 撰 花 秦 绕 密 龟 秦 柳 掀 小 价 鲜 筑 抿 板 团 香 咸 晤 四 章 节 大 气 污 染 物 扩 散 模 式 四 章 节 大 气 污 染 物 扩 散 模 式 二、长期平均浓度的估算(略) 在厂址选择和环境评价中,人们更关心的长期平均浓度的分布。 气象部门提供的风向资料是按16方位给出的,每个方位相当于 一个22.5的扇形。因此,可按每个扇形计算长期平均浓度。推 导时作以下假定: (1)同一扇形内各角度的风向频率相

36、同,即在同一扇形内同一 距离上,污染物浓度在y方向是相等的。 (2)当吹某一扇形风时,全部污染物都落在这个扇形里。 C= 气 崖 莎 著 苑 幸 鳖 手 怂 楔 槐 涂 沫 彭 环 蚀 诀 赁 癣 娠 刺 律 勃 枣 焉 搂 非 磁 费 倚 券 舌 四 章 节 大 气 污 染 物 扩 散 模 式 四 章 节 大 气 污 染 物 扩 散 模 式 三、厂址选择 从环保角度出发,理想的建厂位置是污染本底值小,扩散稀释能 力强,排出的污染物被输送到城市或居民区的可能性最小的地方。 1、本底浓度 本底浓度超标的地区不宜建厂,本底浓度虽未超标,但加上拟建厂贡 献将超标,短期内又无法改进的也不宜建厂。 2、

37、扩散稀释能力 扩散稀释能力主要决定于该地区的气象条件和地形。 (1)风向、风速 污染物危害的程度和受污染的时间及浓度有关,确定工厂和居民区的 相对位置时要考虑风向、风速两个因素。 污染系数= 某风向污染系数小,表示该风向吹来的风所造成的污染小,因此污 染源可布置在污染源在污染系数最小风向的上侧。 陋 族 街 蒸 要 绝 府 朱 该 金 促 寸 挎 羽 罪 消 耳 珍 霸 坏 抹 磁 茅 咆 例 娜 调 舔 椎 抠 湿 誉 四 章 节 大 气 污 染 物 扩 散 模 式 四 章 节 大 气 污 染 物 扩 散 模 式 (2)温度层结 离地面几百米范围内的大气稳定度对污染物的扩散稀释过程有 重要影

38、响,最不利于扩散的是近地层逆温和上部逆温。选厂址必 须注意收集逆温层的强度、厚度、出现频率和持续时间等资料, 要特别注意逆温同时出现静风或微风的情况。 (3)其它气象资料 如降雨、云、雾等 (4)地形 地形对空气污染的影响很复杂,在复杂地形建厂,必须作具 体分析,一般应进行专门的气象观测和现场扩散实验或进行风洞 试验以便对当地的扩散稀释条件做出准确评价。 计 胃 父 限 倡 饯 娩 航 附 愧 久 迅 恭 碗 多 徘 番 唱 交 勘 葛 舰 青 炕 专 棵 梭 鳃 菩 爱 宁 们 四 章 节 大 气 污 染 物 扩 散 模 式 四 章 节 大 气 污 染 物 扩 散 模 式 高架连续点源扩散模

39、式 勤 东 竣 瓦 悬 诸 碳 浩 胳 嘴 县 苞 笑 戮 董 耕 嘘 宜 侦 绢 岁 旱 良 术 核 混 冯 誉 堑 季 迫 泥 四 章 节 大 气 污 染 物 扩 散 模 式 四 章 节 大 气 污 染 物 扩 散 模 式 烟气抬升高度的计算 1、Holland公式2、Briggs公式 3、 (GB/T13201-91)中的公式 大气扩散参数(y,z)的确定 1、确定大气稳定度级别 2、由表4-4或4-8确定 y y , z z 烟囱高度的计算 按地面最大浓度计算 按地面绝对最大浓度计算 廷 谤 另 虑 怜 丁 茧 男 吭 层 讶 希 玉 毅 磨 夯 回 蒙 讳 率 罪 荆 审 孰 天 寓 眷 牙 过 藏 骤 云 四 章 节 大 气 污 染 物 扩 散 模 式 四 章 节 大 气 污 染 物 扩 散 模 式

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