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1、漳州师范学院第四章 大气环境质量评价第三节 大气质量预测模型（点源模型）环境质量及评价L o g o漳州师院大气扩散模型：点源扩散的高斯模型v高斯模型是大气扩散模型中用的最多的。 v高斯模型的坐标系：原点：以排放点在地面的投影点为原点；x 轴：平均风向为 x 轴；y 轴：在水平面内垂直于x 轴的为y 轴，y 轴的正向在 x 轴的左侧；z 轴垂直于水平面，向上为正方向。X轴Z轴Y轴 示意图：高斯模型的坐标系O环境质量评价环境质量评价EQAEQAL o g o漳州师院大气扩散模型：点源扩散的高斯模型 P69高斯模式的四点假设为： v（1）假定大气流动是稳定的、有主导方向的； v（2）假定污染物在大
2、气中只有物理运动、没有化学 和生物变化； v（3）假定在所要预测的范围内没有其他同类污染源 和汇，也就是说源强是连续均匀的； v（4）在有主导风的情况下，主导风对污染物的输送 应远远大于湍流运动引起的污染物在主导风向上的扩 散，即在 x方向只考虑迁移，不考虑扩散.对后述的模式只要没有特殊指明，以上四点 假设条件都是遵守的。环境质量评价环境质量评价EQAEQAL o g o漳州师院点源扩散的高斯模型（高架连续点源）v高架连续点源的高斯模式熟记：式中：C(x,y,z) 表示坐标为x，y，z处污染物浓度；He：烟囱的有效高度，m；Q：烟囱排放源强（污染物单位时间排放量，mg/s）；y ：垂直于主导风
3、向的横向扩散参数，m；z ：铅直扩散参数，m；u：排气筒高度处的风速，/s环境质量评价环境质量评价EQAEQAL o g o漳州师院常用的点源扩散模型（高架连续点源）v（1）高架连续点源的地面浓度令z0，可用于计算地面任何一点的污染物浓度。这是实际大气环境影响评价 关心的问题。环境质量评价环境质量评价EQAEQAL o g o漳州师院常用的点源扩散模型（高架连续点源）v（2）高架连续点源的地面轴线浓度地面轴线是从烟囱原点向下风向延伸 的方向，即x方向。令z0，y0。环境质量评价环境质量评价EQAEQAL o g o漳州师院地面轴线浓度计算课堂计算位于平原农村某工厂锅炉烟囱的几何 高度为100米
4、，SO2的单位时间排放量为 0.54t/h，已知当地地面风速为3.0m/s,大气 稳定定为D类，抬升高度为150米。求下风 向2500m处的SO2地面轴线浓度（小时平 均值，单位以mg/m3表示，精确度保证小 数点后两位）。环境质量评价环境质量评价EQAEQAL o g o漳州师院常用的点源扩散模型（高架连续点源）v（3）高架连续点源最大落地浓度和落地点距离最大落地浓度发生在x轴线上。地面浓度最大值最大值点的下风距离环境质量评价环境质量评价EQAEQAL o g o漳州师院常用的点源扩散模型（高架连续点源） v（3）高架连续点源最大落地浓度和落地点距离地面浓度最大值最大值点的下风距离当a1a2
5、时，上述公式可以简化为：环境质量评价环境质量评价EQAEQAL o g o漳州师院最大地面浓度及其位置课堂练习位于平原农村某工厂锅炉烟囱的几何 高度为80m，SO2的单位时间排放量为 0.19t/h,已知当地地面风速为2.2m/s, 大气 稳定度为B类，P1=1，抬升高度为120m， 求最大落地浓度（小时平均值）。 环境质量评价环境质量评价EQAEQAL o g o漳州师院最大地面浓度及其位置课堂练习利用正态烟羽扩散模式，预测某污染源排 放的某污染物的小时平均最大落地浓度为 0.8mg/m3，考虑到现在的背景值及该地区 未来的发展规划，要求其小时平均落地浓 度不能超过0.2mg/m3，试问：如
6、果其它条 件不变，采取的措施是减少污染物的单位 时间排放量（源强），减少后的源强应不 大于原来源强的百分之多少？ 环境质量评价环境质量评价EQAEQAL o g o漳州师院最大地面浓度及其位置v某城市远郊区（丘陵）有一火力发电厂， 排烟高度H120m，烟囱排放口的直径D 1.5m，排放SO2的源强Q800kg/h，排 气温度Ts413k，烟气出口Vs18m/s。 在8月份某日17点（北京时间），当时大 气稳定度为C类，气温303k，邻近气象站 测得地面风速为2.8m/s。试求：（1）地 面轴线最大浓度及其出现距离；（2）地面 轴线1500m处的浓度。 环境质量评价环境质量评价EQAEQAL o
7、 g o漳州师院常用的点源扩散模型（地面连续点源） v（4）地面连续排放点源模型（令H0）地面连续点源在地面上任何一点产生的浓度：地面连续点源在地面轴线上任何一点产生的浓度：环境质量评价环境质量评价EQAEQAL o g o漳州师院辐辐射逆温v因地面强烈辐辐射而形成的逆温。在晴朗无 风风或微风风的夜晚，地面因辐辐射冷却而降温 ，与地面接近的气层层冷却降温最强烈，而 上层层的空气冷却降温缓缓慢，因此使低层层大 气产产生逆温现现象。一般日出后，辐辐射逆温 就消失了。 v辐辐射逆温厚度从数十到数百米，在大陆陆上 常年都可出现现。环境质量评价环境质量评价EQAEQAL o g o漳州师院什么是“熏烟”
8、？v当前一天是无云或少云的晴天，风速又比较小时 ，夜间将产生贴地逆温；次日日出后，这一贴地 逆温将逐渐自下而上的消失，形成一个不断增厚 的混合层。原来在逆温层中处于稳定状态的烟羽 进入混合层之后，由于其本身的下沉和垂直方向 的强扩散作用，污染物浓度在这一方向将接近于 均匀分布，出现所谓熏烟现象。 v熏烟属于常见的不利气象条件之一，虽然其持续 时间约在0.5至1小时之间，但其最大浓度可高达 一般最大地面浓度的几倍。可以在距污染源几公 里甚至于几十公里的下风向造成严重污染。环境质量评价环境质量评价EQAEQAL o g o漳州师院熏烟随时间变化过程示意图环境质量评价环境质量评价EQAEQAL o
9、g o漳州师院点源特殊扩散模式（ 熏烟型扩散模式）v熏烟扩散时的计算公式为：式中，hf：熏烟时的混合层高度；yF：熏烟条件下的横向扩散参数；hf H：混合层和烟云轴线的高差。环境质量评价环境质量评价EQAEQAL o g o漳州师院点源特殊扩散模式（ 熏烟型扩散模式）环境质量评价环境质量评价EQAEQAL o g o漳州师院点源特殊扩散模式（ 熏烟型扩散模式）v 在环评中，通常需要对熏烟条件的地面浓度和最近距离 进行估算。一般做最大熏烟浓度和最近距离的计算。式中，tm: hf自hs升至 的时间差。熏烟扩散计算的关键在于混合层高度及其抬升速度的确定。 环境质量评价环境质量评价EQAEQAL o g o漳州师院熏烟模型课堂练习某电厂烟囱有效高度150m，SO2排放 量151g/s。夜间和上午有效烟囱高度风速 为4m/s，夜间大气稳定度E级。若清晨烟 流全部发生熏烟现象，确定下风向16km处 的地面轴线SO2浓度。 环境质量评价环境质量评价EQAEQAL o g o漳州师院点源特殊扩散模式（ 小风和静风模式）环境质量评价环境质量评价EQAEQAL o g o漳州师院颗颗粒物扩扩散模式 v粒径小于15m的颗颗粒物可按气体扩扩散计计算 v大于15m的颗颗粒物：倾倾斜烟流模式地面反射系数环境质量评价环境质量评价EQAEQA
