大氣污染控制工程課件05

第四章大氣污染物擴(kuò)散模式主要內(nèi)容:1.湍流擴(kuò)散的基本理論2.高斯擴(kuò)散模式3.污染物濃度的估算方法4.特殊氣象條件下的擴(kuò)散模式5.城市及山區(qū)的擴(kuò)散模式6.煙囪高度設(shè)計學(xué)習(xí)要求:掌握大氣擴(kuò)散的理論和擴(kuò)散模式，學(xué)會估算污染物濃度、煙氣抬升高度，確定煙囪高度和廠址

第四章大氣污染物擴(kuò)散模式主要內(nèi)容:1第一節(jié)湍流擴(kuò)散的基本理論擴(kuò)散的要素風(fēng)：平流輸送為主，風(fēng)大則湍流大湍流：擴(kuò)散比分子擴(kuò)散快105～106倍湍流的基本概念

湍流——大氣的無規(guī)則運(yùn)動

風(fēng)速的脈動風(fēng)向的擺動起因與兩種形式

熱力：溫度垂直分布不均（不穩(wěn)定）機(jī)械：垂直方向風(fēng)速分布不均勻及地面粗糙度第一節(jié)湍流擴(kuò)散的基本理論擴(kuò)散的要素2湍流擴(kuò)散理論主要闡述湍流與煙流傳播及湍流與物質(zhì)濃度衰減的關(guān)系1.梯度輸送理論類比于分子擴(kuò)散，污染物的擴(kuò)散速率與負(fù)濃度梯度成正比2.湍流統(tǒng)計理論泰勒－>圖4-1，正態(tài)分布薩頓實用模式高斯模式

湍流擴(kuò)散理論主要闡述湍流與煙流傳播及湍流與物質(zhì)濃度衰減的關(guān)系3第二節(jié)高斯擴(kuò)散模式高斯模式的有關(guān)假定坐標(biāo)系右手坐標(biāo)，y為橫風(fēng)向，z為垂直向四點假設(shè)

a．污染物濃度在y、z風(fēng)向上分布為正態(tài)分布b．全部高度風(fēng)速均勻穩(wěn)定c．源強(qiáng)是連續(xù)均勻穩(wěn)定的d．?dāng)U散中污染物是守恒的（不考慮轉(zhuǎn)化）

第二節(jié)高斯擴(kuò)散模式高斯模式的有關(guān)假定4高斯擴(kuò)散模式高斯擴(kuò)散模式的坐標(biāo)系高斯擴(kuò)散模式高斯擴(kuò)散模式的坐標(biāo)系5無界空間連續(xù)點源擴(kuò)散模式由正態(tài)分布假定，得下風(fēng)向任一點的濃度分布(4-1)方差的表達(dá)式(4-2)由假定d源強(qiáng)積分式（單位時間物料守恒）(4-3)未知量：濃度C，待定函數(shù)A(x)，待定系數(shù)a,b把式(4-1)代入(4-2)中，積分得：

（4-4）無界空間連續(xù)點源擴(kuò)散模式由正態(tài)分布假定，得下風(fēng)向任一點的濃度6將式（4-4）和（4-1）代入式（4-3）中，積分得：（4-5）將式（4-4）、（4-5）代入式（4-1）得無界空間連續(xù)點源擴(kuò)散的高斯模式：（4-6）將式（4-4）和（4-1）代入式（4-3）中，積分得：7高斯煙流的形態(tài)高斯煙流的形態(tài)8高斯煙流的濃度分布高斯煙流中心線上的濃度分布高斯煙流的濃度分布高斯煙流中心線上的濃度分布9高架連續(xù)點源擴(kuò)散模式鏡像全反射---->像源法實源：像源：（4-7）高架連續(xù)點源擴(kuò)散模式鏡像全反射---->像源法（4-7）10高架連續(xù)點源擴(kuò)散模式（4-8）（4-9）高架連續(xù)點源擴(kuò)散模式（4-8）（4-9）11高架連續(xù)點源擴(kuò)散模式

（4-10、11）（4-12）高架連續(xù)點源擴(kuò)散模式（4-10、11）（4-12）12顆粒物擴(kuò)散模式粒徑小于15μm的顆粒物可按氣體擴(kuò)散計算大于15μm的顆粒物：傾斜煙流模式地面反射系數(shù)顆粒物擴(kuò)散模式粒徑小于15μm的顆粒物可按氣體擴(kuò)散計算地13第三節(jié)污染物濃度的估算q

源強(qiáng)計算或?qū)崪y

平均風(fēng)速多年的風(fēng)速資料

H

有效煙囪高度

、擴(kuò)散參數(shù)1.煙氣抬升高度的計算

初始動量：速度、內(nèi)徑煙溫度－>浮力：溫差煙氣抬升第三節(jié)污染物濃度的估算q源強(qiáng)計算或?qū)崪y1.煙氣14煙氣抬升高度的計算抬升高度計算式

（1）

Holland公式：適用于中性大氣條件（穩(wěn)定時減小，不穩(wěn)時增加10％～20％）

Holland公式比較保守，特別在煙囪高、熱釋放率比較強(qiáng)的情況下偏差更大煙氣抬升高度的計算抬升高度計算式Holland公式比較保守15煙氣抬升高度的計算抬升高度計算式（續(xù)）（2）Briggs公式：適用不穩(wěn)定及中性大氣條件

煙氣抬升高度的計算抬升高度計算式（續(xù)）16煙氣抬升高度的計算抬升高度計算式（續(xù)）（3）我國“制訂地方大氣污染物排放標(biāo)準(zhǔn)的技術(shù)方法”(GB/T13201-91)中的公式

煙氣抬升高度的計算抬升高度計算式（續(xù)）17例4-1某城市火電廠的煙囪高100m，出口內(nèi)徑5m。出口煙氣流速12.7m/s，溫度100℃，流量250m3/s。煙囪出口處的平均風(fēng)速4m/s，大氣溫度20℃，試確定煙氣抬升高度及有效源高。解：用公式（4－23）計算煙囪的熱釋放率QH=0.35×978.4×250×(140-20)/(140+273)=24875kW>2100kW，且ΔT≧35K，運(yùn)用式（4－22）計算，查表4－2得n0=1.303,n1=1/3,n2=2/3按“制定原則和方法”的公式，抬升高度ΔH=1.303×248751/3×1002/3×4-1=204.9m則有效源高H=Hs+ΔH=100+204.9=304.9m例4-1某城市火電廠的煙囪高100m，出口內(nèi)徑5m。出口煙18擴(kuò)散參數(shù)的確定P－G曲線法P－G曲線Pasquill常規(guī)氣象資料估算Gifford制成圖表擴(kuò)散參數(shù)的確定P－G曲線法19擴(kuò)散參數(shù)的確定－P－G曲線法P－G曲線的應(yīng)用根據(jù)常規(guī)資料確定穩(wěn)定度級別擴(kuò)散參數(shù)的確定－P－G曲線法P－G曲線的應(yīng)用20擴(kuò)散參數(shù)的確定－P－G曲線法P－G曲線的應(yīng)用利用擴(kuò)散曲線確定和擴(kuò)散參數(shù)的確定－P－G曲線法P－G曲線的應(yīng)用21擴(kuò)散參數(shù)的確定－P－G曲線法P－G曲線的應(yīng)用地面最大濃度估算擴(kuò)散參數(shù)的確定－P－G曲線法P－G曲線的應(yīng)用22例4-2某石油精煉廠自平均有效源高60m處排放的SO2量為80g/s，有效源高處的平均風(fēng)速為6m/s，試估算冬季陰天正下風(fēng)向距離煙囪500m處地面上的SO2濃度。解：在陰天條件下，大氣穩(wěn)定度為D級，由表4-4查得，在x=500m處，=35.3m，=18.1m。代入式（4-9）得：例4-2某石油精煉廠自平均有效源高60m處排放的SO2量為23擴(kuò)散參數(shù)的確定－中國國家標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的方法穩(wěn)定度分類方法改進(jìn)的P－T法

太陽高度角

（式4-29，地理緯度，傾角）

輻射等級穩(wěn)定度云量（加地面風(fēng)速）

擴(kuò)散參數(shù)的確定－中國國家標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的方法穩(wěn)定度分類方法太陽高度24（4-29）式（4-29）式25擴(kuò)散參數(shù)的確定－中國國家標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的方法擴(kuò)散參數(shù)的選取擴(kuò)散參數(shù)的表達(dá)式為（取樣時間0.5h，按表4-8查算）平原地區(qū)和城市遠(yuǎn)郊區(qū)，D、E、F向不穩(wěn)定方向提半級工業(yè)區(qū)和城市中心區(qū)，C提至B級，D、E、F向不穩(wěn)定方向提一級丘陵山區(qū)的農(nóng)村或城市，同工業(yè)區(qū)取樣時間大于0.5h，不變，擴(kuò)散參數(shù)的確定－中國國家標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的方法擴(kuò)散參數(shù)的選取26[例4-3]在例4-1的條件下，當(dāng)煙氣排出的SO2速率為150g/s時，試計算陰天的白天SO2的最大著地濃度及其出現(xiàn)的距離。解：（1）確定大氣穩(wěn)定度：根據(jù)題設(shè)，陰天的白天為D級。根據(jù)擴(kuò)散參數(shù)的選取方法，城區(qū)中的點源，D級向不穩(wěn)定方向提一級，則應(yīng)為C級。（2）計算最大著地濃度：由例4-1計算結(jié)果，有效源高H=304.9m，由式（4-11）求得出現(xiàn)最大著地濃度時的垂直擴(kuò)散參數(shù)：查表4-4或按表4-8中的冪函數(shù)計算，在C級穩(wěn)定度，=215.6m時，由式4-10求得最大著地濃度：[例4-3]在例4-1的條件下，當(dāng)煙氣排出的SO2速率為27第四節(jié)特殊氣象條件下的擴(kuò)散模式主要指氣象條件與高斯模式不一樣（溫度層結(jié)構(gòu)均一，實際中難以實現(xiàn)）

封閉型擴(kuò)散模式相當(dāng)于兩鏡面之間無窮次全反射實源和無窮多個虛源貢獻(xiàn)之和

n為反射次數(shù)，在地面和逆面實源在兩個鏡子里分別形成n個像第四節(jié)特殊氣象條件下的擴(kuò)散模式主要指氣象條件與高斯模式不一28封閉型擴(kuò)散模式計算簡化：（4-33）封閉型擴(kuò)散模式計算簡化：（4-33）29熏煙型擴(kuò)散模式假設(shè)：

D

換成hf（垂向均勻分布）；q只包括進(jìn)入混合層部分，

則仍可用上面公式

熏煙型擴(kuò)散模式假設(shè)：D換成hf（垂向均勻分布）；q只包括30熏煙型擴(kuò)散模式熏煙型擴(kuò)散模式31第五節(jié)城市及山區(qū)擴(kuò)散模式城市大氣擴(kuò)散模式1.線源擴(kuò)散模式第五節(jié)城市及山區(qū)擴(kuò)散模式城市大氣擴(kuò)散模式32城市大氣擴(kuò)散模式2.面源擴(kuò)散模式大氣排放規(guī)范里規(guī)定條件：煙囪高40m；單個排放量<0.04t/h城市大氣擴(kuò)散模式2.面源擴(kuò)散模式33城市大氣擴(kuò)散模式2.面源擴(kuò)散模式（續(xù)）簡化為點源的面源擴(kuò)散模式（續(xù)）形心上風(fēng)向距x0處有一虛擬點源，其煙流在形心處寬度正好與正方形寬度相等

煙流寬度：中心線到濃度為中心處距離的兩倍

（正態(tài)分布：）

確定、之后即可按點源計算面源濃度城市大氣擴(kuò)散模式2.面源擴(kuò)散模式（續(xù)）34城市大氣擴(kuò)散模式2.面源擴(kuò)散模式（續(xù)）窄煙流模式某點的污染物濃度主要取決于上風(fēng)向面單元的源強(qiáng)，上風(fēng)向兩側(cè)單元對其影響很小某點的污染物濃度主要由它所在的面單元的源強(qiáng)決定城市大氣擴(kuò)散模式2.面源擴(kuò)散模式（續(xù)）35常用城市空氣質(zhì)量模式箱模式單箱模式多箱模式——如目前用于我國城市空氣污染指數(shù)預(yù)報的CAPPS模式城市多源模式如EPA推薦的ISC模式（IndustrialSourceComplexModel）光化學(xué)模式如EPA推薦的UAM－V（UrbanAirshedModel）模式線源模式如CALINE模式，用于計算公路的污染物排放常用城市空氣質(zhì)量模式箱模式36城市空氣質(zhì)量模式的發(fā)展第一代模式PhotochemicalBoxModelOZIP/EKMA(forozone)/scram001/tt22.htmISC3,CALPUFF,AERMOD

(forprimarypollutants)GaussianDispersionModel城市空氣質(zhì)量模式的發(fā)展第一代模式Photochemical37城市空氣質(zhì)量模式的發(fā)展第二代模式

EulerianGridModels

:UAM,RADM,REMSAD,ROM/asmdnerl/modeling.htm城市空氣質(zhì)量模式的發(fā)展第二代模式EulerianG38城市空氣質(zhì)量模式的發(fā)展第三代模式（Models-3）－OneAtmosphere的概念A(yù)irToxicsOzoneAcidRainVisibility

PM2.5WaterQuality.OHNOx+VOC+OH

+hv--->O3SOx[orNOx]+NH3+OH

--->(NH4)2SO4[orNH4NO3]SO2+OH--->H2SO4NO2+OH--->HNO3VOC+OH--->OrgainicPM

OH<--->AirToxics(POM,PAH,Hg(II),etc.)

FinePM(Nitrate,Sulfate,OrganicPM)

NOx+SOx+OH(LakeAcidification,Eutrophication)OneAtmosphereOneAtmosphere城市空氣質(zhì)量模式的發(fā)展第三代模式（Models-3）－One39第三代模式（Models－3）/asmdnerl/models3/第三代模式（Models－3）http://www.epa.40山區(qū)擴(kuò)散模式山區(qū)流場由于受到復(fù)雜地形的熱力和動力因子影響，流場均勻和定常的假定難以成立對風(fēng)向穩(wěn)定、研究尺度不大、地形較為開闊及起伏不大的地區(qū)，濃度基本上遵循正態(tài)分布規(guī)律，只是擴(kuò)散參數(shù)比平原地區(qū)大很多ERT模式高斯模式，只對有效源高進(jìn)行修正NOAA和EPA模式NOAA－以高斯模式為基礎(chǔ)，對有效源高進(jìn)行修正EPA－與NOAA相似，只是對所有穩(wěn)定度級別都進(jìn)行了地形高度修正山區(qū)擴(kuò)散模式山區(qū)流場由于受到復(fù)雜地形的熱力和動力因子影響，流41第六節(jié)煙囪高度的設(shè)計煙囪高度的計算要求：（1）達(dá)到稀釋擴(kuò)散的作用（2）造價最低，

造價正比于H2（3）地面濃度不超標(biāo)

按地面最大濃度計算

第六節(jié)煙囪高度的設(shè)計煙囪高度的計算42煙囪高度的計算按地面絕對最大濃度計算煙囪高度的計算按地面絕對最大濃度計算43煙囪高度的計算按一定保證率的計算法取上述兩種情況之間一定保證率下的平均風(fēng)速和擴(kuò)散參數(shù)P值法國標(biāo)GB/T13201-91煙囪高度的計算按一定保證率的計算法44煙囪設(shè)計中的幾個問題上述計算公式按錐形高斯模式導(dǎo)出，在逆溫較強(qiáng)的地區(qū)，需要用封閉型或熏煙型模式校核煙氣抬升高度的選取優(yōu)先采用國家標(biāo)準(zhǔn)中的推薦公式煙流下洗、下沉現(xiàn)象煙囪設(shè)計中的幾個問題上述計算公式按錐形高斯模式導(dǎo)出，在逆溫較453.2某石油精煉廠自平均有效源高60m處排放的SO2質(zhì)量為80g/s，有效源高處的平均風(fēng)速為6m/s，試估算冬季陰天正下風(fēng)方向距煙囪500m處地面上的SO2濃度。解：根據(jù)題設(shè)條件，由表4-3查得穩(wěn)定度級別為D，由表4-4查得σy=35.3mσz=18.1m

C（x,0,0,H）=

=

=2.73×10-5g/m3

=2.73×10-2mg/m33.2某石油精煉廠自平均有效源高60m處排放的SO2質(zhì)量463.3據(jù)估計，某燃燒著的垃圾堆以3g/s的速率排放氮氧化物。在風(fēng)速為7m/s的陰天夜里，源的正下風(fēng)方向3km處的平均濃度是多少？假設(shè)這個垃圾堆是一個無有效源高的地面點源。

解：根據(jù)題設(shè)條件，

由表4-3查得，穩(wěn)定度級別為D，由表4-4

查得σy=173mσz=79.1m

C（3000,0,0,0）=

=9.97×10-3mg/m3

3.3據(jù)估計，某燃燒著的垃圾堆以3g/s的速率排放氮氧化47大氣污染控制工程課件0548第四章大氣污染物擴(kuò)散模式主要內(nèi)容:1.湍流擴(kuò)散的基本理論2.高斯擴(kuò)散模式3.污染物濃度的估算方法4.特殊氣象條件下的擴(kuò)散模式5.城市及山區(qū)的擴(kuò)散模式6.煙囪高度設(shè)計學(xué)習(xí)要求:掌握大氣擴(kuò)散的理論和擴(kuò)散模式，學(xué)會估算污染物濃度、煙氣抬升高度，確定煙囪高度和廠址

第四章大氣污染物擴(kuò)散模式主要內(nèi)容:49第一節(jié)湍流擴(kuò)散的基本理論擴(kuò)散的要素風(fēng)：平流輸送為主，風(fēng)大則湍流大湍流：擴(kuò)散比分子擴(kuò)散快105～106倍湍流的基本概念

湍流——大氣的無規(guī)則運(yùn)動

風(fēng)速的脈動風(fēng)向的擺動起因與兩種形式

熱力：溫度垂直分布不均（不穩(wěn)定）機(jī)械：垂直方向風(fēng)速分布不均勻及地面粗糙度第一節(jié)湍流擴(kuò)散的基本理論擴(kuò)散的要素50湍流擴(kuò)散理論主要闡述湍流與煙流傳播及湍流與物質(zhì)濃度衰減的關(guān)系1.梯度輸送理論類比于分子擴(kuò)散，污染物的擴(kuò)散速率與負(fù)濃度梯度成正比2.湍流統(tǒng)計理論泰勒－>圖4-1，正態(tài)分布薩頓實用模式高斯模式

湍流擴(kuò)散理論主要闡述湍流與煙流傳播及湍流與物質(zhì)濃度衰減的關(guān)系51第二節(jié)高斯擴(kuò)散模式高斯模式的有關(guān)假定坐標(biāo)系右手坐標(biāo)，y為橫風(fēng)向，z為垂直向四點假設(shè)

a．污染物濃度在y、z風(fēng)向上分布為正態(tài)分布b．全部高度風(fēng)速均勻穩(wěn)定c．源強(qiáng)是連續(xù)均勻穩(wěn)定的d．?dāng)U散中污染物是守恒的（不考慮轉(zhuǎn)化）

第二節(jié)高斯擴(kuò)散模式高斯模式的有關(guān)假定52高斯擴(kuò)散模式高斯擴(kuò)散模式的坐標(biāo)系高斯擴(kuò)散模式高斯擴(kuò)散模式的坐標(biāo)系53無界空間連續(xù)點源擴(kuò)散模式由正態(tài)分布假定，得下風(fēng)向任一點的濃度分布(4-1)方差的表達(dá)式(4-2)由假定d源強(qiáng)積分式（單位時間物料守恒）(4-3)未知量：濃度C，待定函數(shù)A(x)，待定系數(shù)a,b把式(4-1)代入(4-2)中，積分得：

（4-4）無界空間連續(xù)點源擴(kuò)散模式由正態(tài)分布假定，得下風(fēng)向任一點的濃度54將式（4-4）和（4-1）代入式（4-3）中，積分得：（4-5）將式（4-4）、（4-5）代入式（4-1）得無界空間連續(xù)點源擴(kuò)散的高斯模式：（4-6）將式（4-4）和（4-1）代入式（4-3）中，積分得：55高斯煙流的形態(tài)高斯煙流的形態(tài)56高斯煙流的濃度分布高斯煙流中心線上的濃度分布高斯煙流的濃度分布高斯煙流中心線上的濃度分布57高架連續(xù)點源擴(kuò)散模式鏡像全反射---->像源法實源：像源：（4-7）高架連續(xù)點源擴(kuò)散模式鏡像全反射---->像源法（4-7）58高架連續(xù)點源擴(kuò)散模式（4-8）（4-9）高架連續(xù)點源擴(kuò)散模式（4-8）（4-9）59高架連續(xù)點源擴(kuò)散模式

（4-10、11）（4-12）高架連續(xù)點源擴(kuò)散模式（4-10、11）（4-12）60顆粒物擴(kuò)散模式粒徑小于15μm的顆粒物可按氣體擴(kuò)散計算大于15μm的顆粒物：傾斜煙流模式地面反射系數(shù)顆粒物擴(kuò)散模式粒徑小于15μm的顆粒物可按氣體擴(kuò)散計算地61第三節(jié)污染物濃度的估算q

源強(qiáng)計算或?qū)崪y

平均風(fēng)速多年的風(fēng)速資料

H

有效煙囪高度

、擴(kuò)散參數(shù)1.煙氣抬升高度的計算

初始動量：速度、內(nèi)徑煙溫度－>浮力：溫差煙氣抬升第三節(jié)污染物濃度的估算q源強(qiáng)計算或?qū)崪y1.煙氣62煙氣抬升高度的計算抬升高度計算式

（1）

Holland公式：適用于中性大氣條件（穩(wěn)定時減小，不穩(wěn)時增加10％～20％）

Holland公式比較保守，特別在煙囪高、熱釋放率比較強(qiáng)的情況下偏差更大煙氣抬升高度的計算抬升高度計算式Holland公式比較保守63煙氣抬升高度的計算抬升高度計算式（續(xù)）（2）Briggs公式：適用不穩(wěn)定及中性大氣條件

煙氣抬升高度的計算抬升高度計算式（續(xù)）64煙氣抬升高度的計算抬升高度計算式（續(xù)）（3）我國“制訂地方大氣污染物排放標(biāo)準(zhǔn)的技術(shù)方法”(GB/T13201-91)中的公式

煙氣抬升高度的計算抬升高度計算式（續(xù)）65例4-1某城市火電廠的煙囪高100m，出口內(nèi)徑5m。出口煙氣流速12.7m/s，溫度100℃，流量250m3/s。煙囪出口處的平均風(fēng)速4m/s，大氣溫度20℃，試確定煙氣抬升高度及有效源高。解：用公式（4－23）計算煙囪的熱釋放率QH=0.35×978.4×250×(140-20)/(140+273)=24875kW>2100kW，且ΔT≧35K，運(yùn)用式（4－22）計算，查表4－2得n0=1.303,n1=1/3,n2=2/3按“制定原則和方法”的公式，抬升高度ΔH=1.303×248751/3×1002/3×4-1=204.9m則有效源高H=Hs+ΔH=100+204.9=304.9m例4-1某城市火電廠的煙囪高100m，出口內(nèi)徑5m。出口煙66擴(kuò)散參數(shù)的確定P－G曲線法P－G曲線Pasquill常規(guī)氣象資料估算Gifford制成圖表擴(kuò)散參數(shù)的確定P－G曲線法67擴(kuò)散參數(shù)的確定－P－G曲線法P－G曲線的應(yīng)用根據(jù)常規(guī)資料確定穩(wěn)定度級別擴(kuò)散參數(shù)的確定－P－G曲線法P－G曲線的應(yīng)用68擴(kuò)散參數(shù)的確定－P－G曲線法P－G曲線的應(yīng)用利用擴(kuò)散曲線確定和擴(kuò)散參數(shù)的確定－P－G曲線法P－G曲線的應(yīng)用69擴(kuò)散參數(shù)的確定－P－G曲線法P－G曲線的應(yīng)用地面最大濃度估算擴(kuò)散參數(shù)的確定－P－G曲線法P－G曲線的應(yīng)用70例4-2某石油精煉廠自平均有效源高60m處排放的SO2量為80g/s，有效源高處的平均風(fēng)速為6m/s，試估算冬季陰天正下風(fēng)向距離煙囪500m處地面上的SO2濃度。解：在陰天條件下，大氣穩(wěn)定度為D級，由表4-4查得，在x=500m處，=35.3m，=18.1m。代入式（4-9）得：例4-2某石油精煉廠自平均有效源高60m處排放的SO2量為71擴(kuò)散參數(shù)的確定－中國國家標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的方法穩(wěn)定度分類方法改進(jìn)的P－T法

太陽高度角

（式4-29，地理緯度，傾角）

輻射等級穩(wěn)定度云量（加地面風(fēng)速）

擴(kuò)散參數(shù)的確定－中國國家標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的方法穩(wěn)定度分類方法太陽高度72（4-29）式（4-29）式73擴(kuò)散參數(shù)的確定－中國國家標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的方法擴(kuò)散參數(shù)的選取擴(kuò)散參數(shù)的表達(dá)式為（取樣時間0.5h，按表4-8查算）平原地區(qū)和城市遠(yuǎn)郊區(qū)，D、E、F向不穩(wěn)定方向提半級工業(yè)區(qū)和城市中心區(qū)，C提至B級，D、E、F向不穩(wěn)定方向提一級丘陵山區(qū)的農(nóng)村或城市，同工業(yè)區(qū)取樣時間大于0.5h，不變，擴(kuò)散參數(shù)的確定－中國國家標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的方法擴(kuò)散參數(shù)的選取74[例4-3]在例4-1的條件下，當(dāng)煙氣排出的SO2速率為150g/s時，試計算陰天的白天SO2的最大著地濃度及其出現(xiàn)的距離。解：（1）確定大氣穩(wěn)定度：根據(jù)題設(shè)，陰天的白天為D級。根據(jù)擴(kuò)散參數(shù)的選取方法，城區(qū)中的點源，D級向不穩(wěn)定方向提一級，則應(yīng)為C級。（2）計算最大著地濃度：由例4-1計算結(jié)果，有效源高H=304.9m，由式（4-11）求得出現(xiàn)最大著地濃度時的垂直擴(kuò)散參數(shù)：查表4-4或按表4-8中的冪函數(shù)計算，在C級穩(wěn)定度，=215.6m時，由式4-10求得最大著地濃度：[例4-3]在例4-1的條件下，當(dāng)煙氣排出的SO2速率為75第四節(jié)特殊氣象條件下的擴(kuò)散模式主要指氣象條件與高斯模式不一樣（溫度層結(jié)構(gòu)均一，實際中難以實現(xiàn)）

封閉型擴(kuò)散模式相當(dāng)于兩鏡面之間無窮次全反射實源和無窮多個虛源貢獻(xiàn)之和

n為反射次數(shù)，在地面和逆面實源在兩個鏡子里分別形成n個像第四節(jié)特殊氣象條件下的擴(kuò)散模式主要指氣象條件與高斯模式不一76封閉型擴(kuò)散模式計算簡化：（4-33）封閉型擴(kuò)散模式計算簡化：（4-33）77熏煙型擴(kuò)散模式假設(shè)：

D

換成hf（垂向均勻分布）；q只包括進(jìn)入混合層部分，

則仍可用上面公式

熏煙型擴(kuò)散模式假設(shè)：D換成hf（垂向均勻分布）；q只包括78熏煙型擴(kuò)散模式熏煙型擴(kuò)散模式79第五節(jié)城市及山區(qū)擴(kuò)散模式城市大氣擴(kuò)散模式1.線源擴(kuò)散模式第五節(jié)城市及山區(qū)擴(kuò)散模式城市大氣擴(kuò)散模式80城市大氣擴(kuò)散模式2.面源擴(kuò)散模式大氣排放規(guī)范里規(guī)定條件：煙囪高40m；單個排放量<0.04t/h城市大氣擴(kuò)散模式2.面源擴(kuò)散模式81城市大氣擴(kuò)散模式2.面源擴(kuò)散模式（續(xù)）簡化為點源的面源擴(kuò)散模式（續(xù)）形心上風(fēng)向距x0處有一虛擬點源，其煙流在形心處寬度正好與正方形寬度相等

煙流寬度：中心線到濃度為中心處距離的兩倍

（正態(tài)分布：）

確定、之后即可按點源計算面源濃度城市大氣擴(kuò)散模式2.面源擴(kuò)散模式（續(xù)）82城市大氣擴(kuò)散模式2.面源擴(kuò)散模式（續(xù)）窄煙流模式某點的污染物濃度主要取決于上風(fēng)向面單元的源強(qiáng)，上風(fēng)向兩側(cè)單元對其影響很小某點的污染物濃度主要由它所在的面單元的源強(qiáng)決定城市大氣擴(kuò)散模式2.面源擴(kuò)散模式（續(xù)）83常用城市空氣質(zhì)量模式箱模式單箱模式多箱模式——如目前用于我國城市空氣污染指數(shù)預(yù)報的CAPPS模式城市多源模式如EPA推薦的ISC模式（IndustrialSourceComplexModel）光化學(xué)模式如EPA推薦的UAM－V（UrbanAirshedModel）模式線源模式如CALINE模式，用于計算公路的污染物排放常用城市空氣質(zhì)量模式箱模式84城市空氣質(zhì)量模式的發(fā)展第一代模式PhotochemicalBoxModelOZIP/EKMA(forozone)/scram001/tt22.htmISC3,CALPUFF,AERMOD

(forprimarypollutants)GaussianDispersionModel城市空氣質(zhì)量模式的發(fā)展第一代模式Photochemical85城市空氣質(zhì)量模式的發(fā)展第二代模式

EulerianGridModels

:UAM,RADM,REMSAD,ROM/asmdnerl/modeling.htm城市空氣質(zhì)量模式的發(fā)展第二代模式EulerianG86城市空氣質(zhì)量模式的發(fā)展第三代模式（Models-3）－OneAtmosphere的概念A(yù)irToxicsOzoneAcidRainVisibility

PM2.5WaterQuality.OHNOx+VOC+OH

+hv--->O3SOx[orNOx]+NH3+OH

--->(NH4)2SO4[orNH4NO3]SO2+OH--->H2SO4NO2+OH--->HNO3VOC+OH--->OrgainicPM

OH<--->AirToxics(POM,PAH,Hg(II),etc.)

FinePM(Nitrate,Sulfate,OrganicPM)

NOx+SOx+OH(LakeAcidification,Eutrophication)OneAtmosphereOneAtmosphere城市空氣質(zhì)量模式的發(fā)展第三代模式（Models-3）－One87第三代模式（Models－3）/