ae_大气扩散模型算法

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1、基于VisualC#和ArcEngine的二次开发GIS空间分析——基于GIS的大气环境影响预测与模拟大气污染模型——高斯大气扩散模式单源大气污染扩散模拟1大气扩散模式大气扩散模式是对大气污染物散布过程的模拟。按污染源的几何特征可分为电源、线源、面源扩散模式；按污染源排放特性分有正常工况模式和非正常排放模式；按假设条件不同分有烟流扩散模式和烟团扩散模式；按模式适用范围不同分有短距离扩散模式和中长距离输送模式等。具体操作时应根据当地地形、气候等环境要素以及污染源亲何况正确选取并适当修正，不能盲目照搬。主要的大气扩散模式有：（1）高架电源扩散模式（静风模式、有效源高等）（

2、2）面源扩散模式（虚电源模式、窄烟云模式：在多面源情形下计算效果较好）（3）线源扩散模式（电源求和法、风向与线源平行时扩散模式）一、大气污染模型2高斯大气扩散模式高斯大气扩散模式属于高架电源的烟羽大气扩散模式，它是计算释入大气中的气载污染物下风向浓度的应用最广的方法。高斯扩散模式所描述的扩散过程主要有以下几种：下垫面平坦、开阔、性质均匀,平均流场平直、稳定，不考虑风场的切变；扩散过程中,污染物本身是被动、保守的,即污染物和空气无相对运动,且扩散过程中污染物无损失、无转化,污染物在地面被反射；扩散在同一温度层集中发生,平均风速>1.0m/s;适用范围一般<10～20km

3、。在均匀、定常的湍流大气中污染物浓度满足正态分布，但实际大气一般不满足均匀、定常条件，因此高斯模式应用于下垫面均匀平坦、气流稳定的小尺度扩散问题更为有效。3高斯计算公式对于在恒定气象条件（指风向、风速、大气稳定度不随时间而变）下的高架点源的连续排放，在考虑了烟羽在地面的全反射后，下风向任一点的污染物浓度C(x,y,z)可由下式计算：式中：C(x,y,z)：下风向某点(x,y,z)处的空气中污染物的浓度（mg/m3）；x：下风向距离（m）；y：横截风向距离（m）；z：距地面的高度（m）；Q：气载污染物源强，即释放率（mg/s）；：排气筒出口处的平均风速（m/s）；、：分

4、别为水平方向和垂直方向扩散参数（m），它是下风向距离x及大气稳定度的函数；He：有效排放高度（m），其中He=H+；H：排气筒距地面的几何高度（m）；：烟气抬升高度（m）。4高斯扩散方程的求解高斯扩散公式的求解，关键在于确定扩散参数、。1>大气稳定度的确定Pasquill根据五类地面风速、三类日间的日射和两类夜间云量把扩散天气分为6类，即强不稳定、不稳定、弱不稳定、中性、较稳定和稳定。分别用英文字母A、B、C、D、E和F表示。在国标“制订地方大气污染排放标准的技术原则和方法”（GB3840-83）与“环境影响评价技术原则”(HJ/T2.1-93)中，建议采用下属修订的

5、帕斯奎尔稳定度分类方法。首先由云量与太阳高度角按表1查出太阳辐射等级数，再由太阳辐射等级数与地面风速按表2查找稳定度等级。表1太阳辐射等级数云量太阳辐射等级数总云量/低云量夜间h0<=15°15°65°<=4/<=4-2-1+1+2+35~7/<=4-10+1+2+3>=8/<=4-100+1+1>=5/5~70000+1>=8/>=800000表2大气稳定度等级地面风速（m/s）太阳辐射等级+3+2+10-1-2<=1.9AA~BBDEF2~2.9A~BBCDEF3~4.9BB~CCDDE5~5.9CC~DDDDD>=6D

6、DDDDD2>高架源回归系数（Py、qy、Pz、qz）确定国际原子能机构（IAEA）根据相关实验数据，推荐了一组适用于大粗糙度（Z0≈1m）和高架源的弥散系数公式，如表3，据此求得相应地扩散参数。表3与排放高度有关的扩散参数（、）释放高度回归系数扩散范围ABCDEF50Py1.5030.8760.6590.6400.8011.294qy0.8330.8230.8070.7840.7540.718Pz0.1510.1270.1650.2150.2640.241qz1.2191.1080.9960.8850.7740.662100Py0.1700.3240.4660.50

7、40.4110.253qy1.2961.0250.8660.8180.8821.057Pz0.0510.0700.1370.2650.4870.717qz1.3171.1510.9850.8180.6520.486180Py0.6710.4150.2320.2080.3450.671qy0.9030.9030.9030.9030.9030.903Pz0.02450.03300.1040.3070.5460.484qz0.5001.3200.9970.7340.5570.500、是下风距离X及大气稳定度的函数，而下风方向的距离X是一变量，它是风速和时间