环境影响评价课件第四章.ppt

《环境影响评价课件第四章.ppt》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在教育资源-天天文库。

1、徐鹤南开大学战略环境评价研究中心第四章大气环境影响评价内容提要第一节大气污染物的浓度预测模式第二节大气环境影响评价概述第三节大气污染源调查第四节污染气象参数调查第五节大气环境污染控制管理第一节大气污染物的浓度预测模式1．点源扩散的高斯模式2．点源扩散高斯模式中参数的选取3．非点源大气污染物扩散预测4．特殊情况下大气污染物预测模式1．点源扩散的高斯模式1．1坐标系1．2高斯模式的四点假设1．3无限空间连续点源的高斯模式1．4高架连续点源高斯模式1．1坐标系高斯模式的坐标系为：原点：排放点（无界点源或

2、地面源）或高架排放点在地面的投影，X轴：平均风向为，Y轴：在水平面内垂直于X轴，Y轴的正向在X轴的左侧，Z轴：垂直于水平面，向上为正向，即为右手坐标系。在这种坐标系中，烟流中心或与X轴重合（无界点源），或在XOY面的投影为X轴（高架点源）。下面介绍的模式都是在这种坐标系中导出的。1．2高斯模式的四点假设（1）污染物在空间中按高斯分布（正态分布）；（2）在整个空间中风速是均匀的、稳定的、风速大于1m/s；（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。对后述的模式只要没有特殊指明，以上四

3、点假设条件都是遵守的。1．3无限空间连续点源的高斯模式由正态分布的假设（1），写出下风向任意一点（x,y,z）污染物平均浓度分布的函数为：（4-1）由概率统计理论可以写出方差的表达式：（4-2）（4-3）由假设（4）可写出：上述四个方程组成一个方程组，源强Q、平均风速u、标准差σy和σz为已知量，浓度C、待定函数A(x)、待定系数a和b为未知量，方程组闭合。因此，方程组可求解。将式（4-1）依次代入式（4-2）的两式中，积分后得到：（4-4）将式（4-1）和式（4-4）代入式（4-3）中，积分后得：

4、（4-5）再将式（4-4）、（4-5）代入式（4-1）中，便得到无界空间连续点源的高斯模式：（4-6）式中：Q——源强，mg/s；u——平均风速，m/s；σy、σz——污染物在y、z方向的标准差，m。1．4高架连续点源高斯模式高架连续点源的扩散问题，必须考虑到地面对扩散的影响。根据前述假设（4），可以认为地面象镜面那样，对污染物起着全反射的作用。按照全反射原理，可以用“像源法”来处理这类问题。如图4-1所示，我们可以把污染物浓度看成是两部分作用之和。一部分是不存在地面P所具有的污染物浓度；另一部分是

5、由于地面反射作用所增加的污染物浓度。这相当于不存在地面时由位置（O，O，H）的实源（无限空间连续点源）和位置在（O，O，-H）的像源（无限空间连续点源）在P点所造成的污染物浓度之和。图4-1高架源扩散模式推导示意图1．4高架连续点源高斯模式（1）高架连续点源高斯模式的推导（2）地面浓度扩散模式（3）地面轴线浓度扩散模式（4）地面最大浓度（地面轴线最大浓度）模式（1）高架连续点源高斯模式的推导①实源的作用：P点在以实源排放点（有效源高处）为原点的坐标系（无限空间）中的铅直坐标（距烟流中心线的铅直距离）

6、为（z-H）。当不考虑地面影响时，它在P点所造成的污染物浓度按式（4-7）计算，即为：（4-7）②像源的作用：P点在以像源排放点（负的有效源高处为原点的坐标系（无限空间）中的铅直坐标（距像源产生的烟流中心线的铅直距离）为（z+H）。它在P点产生的污染物浓度也按式（4-6）计算，则为：（4-8）③P点的实际污染物浓度应为实源和像源作用之和，即C=C1+C2(4-9)式（4-9）为高架连续点源正态分布假设下的扩散模式。由这一模式可求出下风向任一点的污染物浓度。（2）地面浓度扩散模式我们时常关心的是地面浓

7、度而不是任一点的浓度。地面浓度模式可由式（4-9）在z=0的情况下得到：（4-10）（3）地面轴线浓度扩散模式地面浓度是以X轴为对称的，X轴上具有最大值，向两侧（Y方向）逐渐减小。因此，地面轴线浓度是我们所关心的。地面轴线浓度模式可由式（4-10）在y=0情况下得到：（4-11）（4）地面最大浓度（地面轴线最大浓度）模式我们知道σy、σz是距离x的函数，随x的增大而增大。在式（4-11）中，Q/(πuσyσz)项随x增大而减小，而exp(-H2/2σz2)项随x的增大而增大，两项共同作用的结果，必

8、然在某一距离x处出现浓度C的最大值。标准差σy和σz通常可表示成下列幂函数形式：（4-12）式中γ1、γ2、α1、α2均为常数，若把式（4-12）代入式（4-11）中，并对x求导数，令其等于0，便可求出地面最大浓度Cmax的模式和发生的距离Xmax的模式：（4-13）(4-14)当α1≈α2时，则式（4-13）和（4-14）可简化为下列公式：(4-15)（4-16）2．点源扩散高斯模式中参数的选取2．1高架点源烟气出口处的平均风速的计算2．2高斯扩散模式中σy、σz的