[高等教育]第五章 环境预测统计

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1、第五章环境预测统计5环境质量预测评价统计5.1大气环境影响的统计预测5.2水环境影响的统计预测5.3声环境影响统计预测5.4土壤环境统计预测5.1大气环境影响的统计预测污染物排入大气候，对环境的影响常用如下统计模式预测。高架连续点源扩散模式——高斯模式地面连续点源扩散模式熏烟型扩散模式颗粒物扩散模式5.1.1高架连续点源扩散模式——高斯模式5.1.1.1高斯模式的四点假设（1）污染物浓度在空间中每个断面按高斯分布（正态分布）。（2）在整个空间中，风速是均匀的，稳定的。（3）源强是连续均匀的。（4）在扩散过程中污染物质量是守恒的。5.1.1.2无界空间点的

2、浓度（u﹥1.5m/s）式中：Q——单位时间排放量，mg/s；——分别为水平、垂直方面上的扩散方差，m；——排气筒出口处的平均风速，m/s。F——校正项；h——混合层高度，m；H——排气筒有效高度，m；在一、二级评价项目的预测中，k取4，在三级评价项目的预测中，k取0，此时，F＝2exp()。、通常可表示为下列函数形式：、r1、r2、a1、a2查1993年9月18发布的《环境影响评价技术导则》附录B。5.1.1.3地面点的浓度污染物到达地面的浓度，按下式计算：式中H——烟囱的有效高度，m；其他符号同前。5.1.1.4地面轴线的浓度地面浓度是以x轴为对称的，

3、轴线上x上具有最大值，向两侧（y的方向）逐渐减小。因此，在（4－4）式中，令y=0，地面轴线浓度为：、是距离x的函数，随x的增大而增大，这样，必然在某一距离x处出现浓度C的最大值。地面轴线浓度最大值的计算式为：式中地面轴线浓度最大值出现的距离计算式为：5.1.2地面连续点源扩散模式（1）当有效源高H＝0时，由高架连续点源的扩散模式可得到：（2）地面连续点源在地面轴线上的浓度（y=0），按下式计算：5.1.3熏烟型扩散模式定义熏烟型扩散模式，也叫漫烟型扩散模式。夜间，在辐射逆温存在时，由高架源排入稳定大气层的污染物，在排烟口上方形成一条狭长的高浓度烟流区，日

4、出后，太阳辐射逐渐增加，地面逐渐变暖，逆温从地面开始破坏，逐渐向上发展；受热力湍流作用，逆温破坏处烟流中的污染物依次发生强烈的向下混合作用，这个过程称为熏烟过程。整个过程一般持续半小时左右。地面污染物浓度计算为了估算在逆温破坏熏烟条件下的地面污染物浓度，假设烟流原来是排入稳定层内的，当逆温消退到高度hf时，在高度hf以下的污染物浓度的铅直分布为均匀的，这时地面的污染物浓度计算式为：p＝（hf-H）/式中——为熏烟条件下的扩散参数；Ф(p)——原稳定状态下的烟羽进入混合层的份额。当逆温消失在烟囟的有效高度时，假设烟流的一半向下混合，另一半则留在上部稳定的大气

5、层中，这时地面的污染物浓度为：地面轴线（y=0）上的污染物浓度为：当逆温消退的高度hf恰好位于烟流的上边缘时，烟流全部向下垂直混合，使地面浓度达到极大值，此时，地面污染物浓度为：式中：。地面轴线（y=0）上的污染物浓度为：5.1.4颗粒物扩散模式当颗粒污染物的粒径大于15m时，必须考虑颗粒物在大气中的沉降，即颗粒物受重力作用，烟羽中心轴向下倾斜，其地面浓度用烟羽倾斜模式计算：式中a——尘粒子的地面反射系数，其具体值见表5.1。Vg——尘粒沉降速度，m/s；g——重力加速度；d、p——尘粒的直径、密度；µ——空气动力黏性系数。5.1.5预测参数的估算在预测统

6、计模型中，使用了各种预测参数，这些参数都是对多种实际情况中的环境条件等进行统计归纳的结果，这也是将各种模型统称为统计模型的原因。常用参数的精确估算，是预测统计模型有效性的基础。5.1.5.1大气稳定度定义大气稳定度指大气稳定程度。分类当使用常规气象资料时，大气稳定度等级可采用修订的帕斯奎尔（Pasquill）稳定度分级法（简记P·S），分为强不稳定、不稳定、弱不稳定、中性、较稳定和稳定六级，分别表示为A、B、C、D、E、F。影响因素大气稳定度主要受太阳辐射等级和地面风速影响，而太阳辐射等级由云量与太阳高度角决定。计算确定大气稳定度等级时，首先据云量与太阳高

7、度角按表5.2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5.3查找稳定度等级。太阳高度角h0计算公式h0=arcsin[(sinΦsinδ+cosΦcosδ(15t+λ－300))式中：h0——太阳高度角，deg；Φ——当地纬度，deg；λ——当地经度，deg；δ——太阳倾角，deg；θ——360dn/365，deg；dn——一年中日期序数，0、1、2……364。t——进行观测时的北京时间。5.1.5.2大气混合层高度当大气稳定度为A、B、C和D时：当大气稳定度为E和F时：f=2ΏsinΦ式中h——混合层厚度（E、F时指近地层厚度），m；u10—

8、—10m高度处平均风速，m/s；大于6m/s时取为6m/s；as,