任意风向时的线源扩散模式研究

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1、维普资讯http://www.cqvip.com第¨卷第¨期上海环境科学1992年¨月Vo1．11No．11ShanghaiEnvironmentalSciencesNovember，1992任意风向时的线源扩散模式研究{一升环，捕要给出了一千适用于风向与公路成任意夹角的有限长线源的扩散模式；讨论了不同风向，线源长度等，对线源中心下风匝离鲍耍墼塑丝厘照霪的影响并将这个模式与cAL【NE一声模式和风漏试验结果进行了比较关髓词錾蕉盟有限长线源些婆芝苎苎苎；弓够常用的线源大气污染扩散模式，可分为垂直和平行两

2、种类型I。但对于风向与线源成任l模式推导意夹角的情况，这些模式的应用将受到很大的假定线源长为2乙将笛卡尔坐标的y轴放限制。为解决此类问题，Calderl2提出了用置在线源上，x轴与线源垂直，由此，得到如于计算≥75时的扩散模式；Chock【3将铅图1所示的坐标系。将线源2L分割成n等份，每直向扩散参数，修正为与风向有关的函数，并提出了用于无限长线源扩散的GM模式；Raoi0给出的HIW_AY模式，主要用于处理风向与与线源之间的夹角为60～9O。时的情况，aⅢNE一2【5模式对于任意风向的处理主要基于三

3、角几何原理，但只适用于无限长线_螵的扩散。本文根据点源扩散方程，将有限长线源分囤1坐标系割成n等份，当风向与线源之问夹角为时，引份长度为dy。微线源源强dq=Qdy’。这时，微入风系坐标，推导出任意风向时有限长线源扩线源的扩散，可近似地用点源公式来处理。垂散的积分模式。直风时的线源扩散公式可写为II．C(xp，yp，z)ex[-{若]+exp[一等}．{erfc黄hc芳}㈨式中，Q为线i霞强度；石为平均风速；，z为当风向与线源之间的夹角为时，引入风系横向和铅直向扩散系数；坐标(xwoyw)。根据坐标转

4、换，线源上某一点音at之间‘yyg)cosa+si【(2)yl=(yp—y)s／ha+xpcosg一微线源的扩散公式为，QdY~=ex(3)～]·{expl_{焉+ox等等]}——32——维普资讯http://www.cqvip.com将(2)式代^(3)式，并沿线源积分，可得2[(ypy')sina+x,cosa]。．z一：去x．．．．．．．．．．——2盯2(x1){exp[等]J+exp[l茜；等JfⅡy㈤当风向与线源之间的夹角口为90。时(4j式即可转变为(1】式；当)990。，线源趋向无限长时

5、，(4)式可变为GM模式，。ccx，，z，=—{ex[]+ex[(5)当为0。时，则(4)式又变为，IQ~'Lccx一_exp(-磊{exp[2(z—(hx)10)]十exp[㈤当线源无限长时，【6j式即为CALINE一纠翼式中“半行公瓦阴秋分彤瓦。当路面高度随道路走向而变化时，(4)式变为，Q[c(v一f1)=⋯～-L~ex卜等兰}·{ex[一—=；]+ex[一—!!i]}ac式中，h⋯为立交桥最大净高；肭桥面坡度。。f可l结果与讨论为考察风向对污染物地面浓度的影响，选择长度为200m,源高为1．0

6、m的线源，利用数值方法，分别计算了风向与线源夹角为90。、60。．22．5。和0。时，污染物在线源下风处的地面标化鸯浓度(cfi／Q)。结果如图2所示。由图2可知，当风向与线源垂直时，线源圈2有限长线源在不同风向时的扩散中部下风处的污染物等浓度曲线，基本与线源线源两侧各50m的范围内，其中，尤以下风向平行。在线源两端，由于边界效应的影响，等端点处的地面浓度为最大。浓度曲线向线源中部收缩。这一趋势，随下风2．2线源长度的影响距离的增加而变得越加明显；当风向与线潦的大气稳定度一定时，线源下风向的地面浓夹角

7、逐渐变小时，等浓度曲线随风向而发生偏度与线源长度也有一定的关系。计算了风向与转，它与线源平行的趋势，随风向与线源夹角线源夹角为60。时，不同的线源长度(L)所对应的变小，逐渐消失。这时，下风侧线源边缘的的地面浓度，结果见下表。地面浓度明显高于中部；当风向与线源平行时，由表中数据可知，线源长度的变化，对下线源以轴对称的形式分布，污染物主要集串在风lO0m距离内的地面浓度无明显影响；当下风一33—维普资讯http://www.cqvip.com表不同线源长度时的地面浓度下风向污染物的地面标化浓度，并将为2

8、Z．520040080010o045和67．5时的计算结果绘于图4。502．92E01292EOl2．92Eoi2．9zEoi10Oi．71E一0l1．71E一0l171E—Ol1．71E一0l1501．03E一0l123E0l123EOl123E—Ol2002．46E一02976E02976E一029．76E一022502．78E一038．ooE—o2813E一028．13E一023002．62E一045．s2E一027ooE一027ooE一02350