大气扩散与污染控制

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1、大气污染预测-扩散模式5月31日无界空间连续点源扩散模式高架连续点源扩散模式污染物浓度的估算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、扩散参数烟云抬升的原因有两个：①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）；②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

2、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)，ΔH需增加10％～20％；稳定条件(D、E、F稳定度)，ΔH需减少10％～20％。kW抬升高度计算式（2）Briggs公式：适用不稳定及中性大气条件不稳定或中性大气下，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：（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。烟气抬升高度计算（例题）烟气抬升高度计算（例题）烟气抬升高度计

3、算（例题）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）大气扩散参数（σy，σz）的确定P－G曲线法帕斯奎尔(Pasquill)在1961年推荐一种仅需要常规气象观测资料就能估算σy，σz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

4、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A～B，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σy和σz；最后将σy、σz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量，是影响污染物浓度的重要参数。扩散参数的确定－P－G曲线法P－G曲线的应用根据常规资料确定稳定度级别扩散参数的确定－P－G曲线法P－G曲线的应用利用扩散

5、曲线确定和扩散参数的确定－P－G曲线法P－G曲线的应用估算地面最大浓度和它出现的距离估算地面最大浓度和它出现的距离设H=141.4m，则=100m若大气稳定度级别为B级，则查右图知：=2km估算地面最大浓度和它出现的距离在对应的约为110m例题例题扩散参数的确定－中国国家标准规定的方法我国在修订P-T法基础上产生了国家标准法(GB/T13201-91)。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

6、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。扩散参数的确定－中国国家标准规定的方法扩散参数的选取扩散参数的表达式为（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，同工业区取样时间大于0.5h，不变，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

7、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。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

8、部逆温层限制，只能在地面和逆温层之间扩散的情况在封闭型扩散中，假定：污染物完全不向逆温层扩散；上部逆温层对污染物起全反射作用，可用像源法处理；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：DD-HD-H2D-H封闭