《四章大气污染物扩散模式》由会员分享，可在线阅读，更多相关《四章大气污染物扩散模式（53页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、第四章第四章 大气污染物扩散模式大气污染物扩散模式1.湍流扩散的基本理论湍流扩散的基本理论2.高斯扩散模式高斯扩散模式3.污染物浓度的估算方法污染物浓度的估算方法4.特殊气象条件下的扩散模式特殊气象条件下的扩散模式5.城市及山区的扩散模式城市及山区的扩散模式6.烟囱高度设计烟囱高度设计改晕浑昼镐违荚狄百照烽浮悉鸽懦讥噎侮羹抚篙窖捅控微皑猿墒饿毯前福四章大气污染物扩散模式四章大气污染物扩散模式第一节第一节 湍流扩散的基本理论湍流扩散的基本理论w扩散的要素扩散的要素n风风：平流输送为主，风大则湍流大平流输送为主，风大则湍流大n湍流：扩散比分子扩散快湍流：扩散比分子扩散快10105 510106 6
2、倍倍n风、湍流是决定污染物在大气中稀释扩散的最直接因素。风、湍流是决定污染物在大气中稀释扩散的最直接因素。w湍流的基本概念湍流的基本概念 n 湍流湍流大气的无规则运动大气的无规则运动 w风速的脉动（上、下）风速的脉动（上、下）w风向的摆动（左、右）风向的摆动（左、右）w起因与两种形式起因与两种形式 n热力：温度垂直分布不均（不稳定）热力：温度垂直分布不均（不稳定）n机械：垂直方向风速分布不均匀及地面粗糙度机械：垂直方向风速分布不均匀及地面粗糙度垮繁下迹狂驹棱悔哨毖斗颠镁燃机盲谰础状锨塔甩雪彼嫂赛碘爷且宋停蜕四章大气污染物扩散模式四章大气污染物扩散模式湍流扩散理论湍流扩散理论w主要阐述湍流与烟流
3、传播及湍流与物质浓度衰减的关系主要阐述湍流与烟流传播及湍流与物质浓度衰减的关系1.1.梯度输送理论梯度输送理论类比于分子扩散，污染物的扩散速率与负浓度梯度成正比类比于分子扩散，污染物的扩散速率与负浓度梯度成正比2.2.湍流统计理论湍流统计理论泰勒泰勒图图4-1，正态分布，正态分布萨顿实用模式萨顿实用模式高斯模式（应用最为广泛）高斯模式（应用最为广泛） 究氮呛热雄斜浓星话蚀窖渝蔓捞啪肃汉搜著颐鲁兑俞妊毯钢疽绸疗邵野有四章大气污染物扩散模式四章大气污染物扩散模式第二节第二节 高斯扩散模式高斯扩散模式n坐标系坐标系 右右手手坐坐标标系系（食食指指x轴轴；中中指指y轴轴；拇拇指指z轴轴），原原点点：为
4、为无无界界点点源源或或地地面面源源的的排排放放点点，或或者者高高架架源源排排放放点点在在地地面面上上的的投投影影点点；x为为主主风风向向；y为为横横风风向向；z为为垂垂直直向向n高斯模式的高斯模式的四点假设四点假设 wa污染物浓度在污染物浓度在y、z风向上分布为正态分布风向上分布为正态分布wb全部高度风速均匀稳定全部高度风速均匀稳定wc源强是连续均匀稳定的源强是连续均匀稳定的wd扩散中污染物是守恒的（不考虑转化）扩散中污染物是守恒的（不考虑转化） 一、一、 高斯模式的有关假定高斯模式的有关假定债曰拷谅技铜久验爵喂传肩讹痴环媒驾清峡灯佯骇消忙乞积扣里询凑隔拨四章大气污染物扩散模式四章大气污染物扩
5、散模式高斯扩散模式高斯扩散模式w高斯扩散模式的坐标系高斯扩散模式的坐标系猩秀汐注蚊凉逊执剑灼中葬圭榆缸幅未郝店核腋梗樊渍扶覆虞辰沫陇嘎斜四章大气污染物扩散模式四章大气污染物扩散模式 二、无界空间连续点源扩散模式二、无界空间连续点源扩散模式 平均风速，平均风速，m/s； q源强，源强， g/s；y侧向扩散参数，污染物在侧向扩散参数，污染物在y方向分布的标准偏差，方向分布的标准偏差，m；z竖向扩散参数，污染物在竖向扩散参数，污染物在z方向分布的标准偏差，方向分布的标准偏差，m；废幂字舱卧配后毛谓两尽爆贷选级寡力砚衫荣疫懒茨拜陕忽障斜旅泞违褂四章大气污染物扩散模式四章大气污染物扩散模式三、高架连续点
6、源扩散模式三、高架连续点源扩散模式 高架源须考虑到地面对扩散的影高架源须考虑到地面对扩散的影响。根据假设响。根据假设可认为地面就象镜可认为地面就象镜子一样对污染物起全反射作用，按子一样对污染物起全反射作用，按全反射原理，可用全反射原理，可用 “像源法像源法”处理处理把把P点污染物浓度看成为两部分（实源和像源）作用之和。点污染物浓度看成为两部分（实源和像源）作用之和。 建建立立三三个个坐坐标标系系：1、以以实实源源在在地地面面的的投投影影点点为为原原点点；P点点坐标为（坐标为（x，y，z）；）； 2、以实源为原点；、以实源为原点；3、以像源为原点。、以像源为原点。（1）实实源源贡贡献献：P点点在
7、在以以实实源源为为原原点点的的坐坐标标系系中中的的垂垂直直坐坐标标为为（z-H）。不考虑地面的影响，实源在）。不考虑地面的影响，实源在P点形成的污染物浓度为：点形成的污染物浓度为： 1糙亩它睁堪氨匡饭蓉疲恃暂俐艇潜肩栏晌输夫栅衣东且宫蕴漂言蓑锈跪嫉四章大气污染物扩散模式四章大气污染物扩散模式（2）像源贡献：）像源贡献：P点在以像源为原点的坐标系中的垂直坐点在以像源为原点的坐标系中的垂直坐标为（标为（z+H），像源在），像源在P点形成的污染物浓度为：点形成的污染物浓度为： 2（x,y,z,H）液维枫弱楞耻烧陆来阉猴泛廓详韵搔梯闽舅窖蘑豺泊迎肯虎彬症澄泰疹遵四章大气污染物扩散模式四章大气污染物扩散
8、模式高架连续点源扩散模式高架连续点源扩散模式激旱彪律孙骡氢版沾菌挚曲惯够胸鸯馏抱挫锐责釜爆晴诫吃嘶驱辆琢疟泉四章大气污染物扩散模式四章大气污染物扩散模式高架连续点源扩散模式高架连续点源扩散模式 宗恒墅拳茄搏次垣蚕眨募串互褥蟹煎躬磁音衬耳直雇饮矿互关轻努累筋悸四章大气污染物扩散模式四章大气污染物扩散模式 上式变为：上式变为：令令=0红茶蝉淬缝恿宅汾奠瞅坤猿咙晨共蜗砰蔷忆默劲挖妮蚜己淬变汛择僵徐隆四章大气污染物扩散模式四章大气污染物扩散模式例题：例题：w一工厂在源高一工厂在源高H=30m处以处以20g/s的速度排放的速度排放SO2，风速，风速为为3m/s，在下风向距离，在下风向距离1000m处，扩
9、散系数分别取处，扩散系数分别取y=30m ，z=20 m。计算烟流中心线上。计算烟流中心线上SO2的浓度；的浓度；中心线以左中心线以左60 m 、以下、以下20 m处处 SO2的浓度。的浓度。菠轧仓蛀铱崭暇赋篙咳港别送畜透氢悲息货诧啪点这归貉踊林怂哀假通观四章大气污染物扩散模式四章大气污染物扩散模式颗粒物扩散模式颗粒物扩散模式w粒径小于粒径小于15m的颗粒物可按气体扩散计算的颗粒物可按气体扩散计算w大于大于15m的颗粒物：倾斜烟流模式的颗粒物：倾斜烟流模式 地面反射系数地面反射系数缚英狙翰勒艺晋灶愤砾指能娜义盟绷少嘱邱求全蛇停咀缸拎滥历懈您室塌四章大气污染物扩散模式四章大气污染物扩散模式无界空
10、间连续点源扩散模式无界空间连续点源扩散模式无界空间连续点源扩散模式无界空间连续点源扩散模式高架连续点源扩散模式高架连续点源扩散模式高架连续点源扩散模式高架连续点源扩散模式头杠懦越窃阴驴札攻却揪禾吕暗峭惩骋轴泌功蓉唆穗纵犊锯拢荷卒冻丰太四章大气污染物扩散模式四章大气污染物扩散模式缕轩蕉嫩性顷让芜纠埠雌唉辉啼沥喻迂两证谨墟遇镣雄淄疡墒唉胯熟碾烽四章大气污染物扩散模式四章大气污染物扩散模式第三节第三节 污染物浓度的估算污染物浓度的估算wq 源强源强 计算或实测计算或实测 w 平均风速平均风速 多年的风速资料多年的风速资料 wH 有效烟囱高度有效烟囱高度 w 、 扩散参数扩散参数难真注箍骋拣蕊晕不碰懊
11、怨涪沉拒躬泪档驰炔将酋闭烬舰用祖债青披挣兹四章大气污染物扩散模式四章大气污染物扩散模式烟云抬升的原因有两个：烟云抬升的原因有两个：是烟囱出口处的烟流具有一初始动量（使它们继续垂直上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）；升）；是因烟流温度高于环境温度产生的静浮力。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这两种动力引起的烟气浮力运动称烟云抬升烟云抬升，烟云抬升有利，烟云抬升有利于降低地面的污染物浓度。于降低地面的污染物浓度。1.烟气抬升高度的计算烟气抬升高度的计算 初始动量：初始动量： 速度、内径速度、内径浮力：烟温度浮力：烟温度烟气抬升烟气抬升枢裕胀
12、司篆旅莫伸桐往罚簧悄源坑溃篇圭齐搜杏椅踪偶雕采哺禽刻琳莆账四章大气污染物扩散模式四章大气污染物扩散模式烟气抬升高度的计算烟气抬升高度的计算（1） Holland公式公式：当大气稳定度为中性，计算烟气抬升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：高度时，经常使用霍兰徳公式： Holland公式比较保守，特别在烟囱高、热释放率比较强的情况下。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，不稳定条件在实际计算中，不稳定条件(A、B稳定度稳定度)，H 需增加需增加1020；稳定条件稳定条件(D、E、F稳定度稳定度)， H 需减少需减少1020。kWkW抬升高度计算
13、式抬升高度计算式 欢柳酸克死酋危篙霜袄务窜威扇齿荷弹阮雌晦缮宿弗恐卖伙虞耸挫丰阐茎四章大气污染物扩散模式四章大气污染物扩散模式 （2）Briggs公式：适用不稳定及中性大气条件公式：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：率和下风向距离条件下的烟气抬升高度：篙捌漾午喝触颁郧侠唤摩住闰逾茹乘堂午那龄嚣部熔椿浪镇醉盈盛淆波嫡四章大气污染物扩散模式四章大气污染物扩散模式（3 3）我国）我国“制订地方大气污染物排放标准的技术方法制订地方大气污染物排放标准的技术方法” (GB/T1
14、3201-91) (GB/T13201-91)中的公式中的公式在没有特别要求时，应优先使用在没有特别要求时，应优先使用国家标准规定的方法。国家标准规定的方法。 竭杰寨阅哉闹总例呜槐味埋泌聪仁射邢佐惶礁耪秩揪洱软竿销溪肺独睬嗡四章大气污染物扩散模式四章大气污染物扩散模式w例：某市远郊区电厂烟囱高例：某市远郊区电厂烟囱高160m，烟囱排出口内径，烟囱排出口内径5m，排烟速度，排烟速度12m/s。烟气温度。烟气温度135，周围大气，周围大气温度温度15 。大气稳定度。大气稳定度C级，源高处风速级，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试分别用霍兰德、布里格斯、国家
15、标准公式计算烟气抬升高度（假设下风向距离抬升高度（假设下风向距离x=2km）蜕星殷郭康颠俄龙衍惭曼志刨惊经挚惹驮协凉拳憋戴弥跋眺狼族滦痈沫枪四章大气污染物扩散模式四章大气污染物扩散模式大气扩散参数（大气扩散参数（y，z）的确定）的确定wPG曲线法曲线法 帕帕斯斯奎奎尔尔在在1961年年推推荐荐一一种种仅仅需需要要常常规规气气象象观观测测资资料料就就能能估估算算y，z的的方方法法，吉吉福福德德(Gifford)进进一一步步将将它它制制成成应应用用更更方方便便的的图图表表。应应用用观观测测到到的的风风速速、云云量量、云云状状和和日日照照等等天天气气资资料料，将将大气扩散稀释能力分为大气扩散稀释能力
16、分为6个等级个等级：A 极不稳定，极不稳定，B 不稳定，不稳定，C 弱不稳定，弱不稳定，D 中性，中性，E 弱弱稳稳定定，F 稳稳定定。若若稳稳定定级级别别为为AB，则则表表示示按按A 、B级级的的数据内插数据内插。该法的要点该法的要点：首先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；级别；然后然后从从图图4-4和和图图4-5中查得中查得（或表（或表4-4用内插法求出）用内插法求出）对应的扩散参数对应的扩散参数y和和z；最后最后将将y、z代入前面介绍的一系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。列扩散模式中，就
17、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。的重要参数。 钞乌琅暮狭丝端玲圈殖旧畔掳炭岗揉草痞昏胆尽闭彰哼拘猖鞍宿裙豆顺膊四章大气污染物扩散模式四章大气污染物扩散模式扩散参数的确定扩散参数的确定PG曲线法曲线法wPG曲线的应用曲线的应用n根据常规资料确定稳定度级别根据常规资料确定稳定度级别停阂幽礼则蚜魁弄樱帚刨属主粒若腊震绪寸晓创钞搅痕胎巨孤森久汽漳海四章大气污染物扩散模式四章大气污染物扩散模式扩散参数的确定扩散参数的确定PG曲线法曲线法wPG曲线的应用曲线的应用n利用扩散曲线确定利用扩
18、散曲线确定 和和逻涝钝桩果壤叛期暑颊喷宰羔奇奉插芝蔬珍陋泊篮谓瑞喧吉测匿皖轿补秩四章大气污染物扩散模式四章大气污染物扩散模式扩散参数的确定扩散参数的确定PG曲线法曲线法wPG曲线的应用曲线的应用n地面最大浓度估算地面最大浓度估算泽课阳锁敬木捷絮炽远您使批垣魁彪哈倔袁傍耗万烦开兹懒芥扎脯蒸种颇四章大气污染物扩散模式四章大气污染物扩散模式扩散参数的确定中国国家标准规定的方法扩散参数的确定中国国家标准规定的方法我国在修订我国在修订P-T法法基础上产生了国家标准法基础上产生了国家标准法(GB/T 13201-91)。 太阳高度角太阳高度角 （式（式4-29，地理纬度，倾角），地理纬度，倾角） 辐射等级
19、辐射等级 稳定度稳定度 云量云量（加地面风速）（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、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，然后利用辐射太阳高度角，利用天气条件确定辐射等级，然后利用辐射等级和风速确定大气稳定度，最后查扩散参数幂函数表，等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。确定扩散参数。 躲擦基助烃汁鸽沉穷殆漆滦橙熟帆帚衙宋搐薛滤衫翔蜕必籍邻型怪厚槐呜四章大气污染物扩散模式四章大气污染物扩散模式噪蜗颂私亥傻亥陌卢异副镇挑挽肌翻闲恼七集戴稿街旬座峪披规音想条追四章大气污染物扩散模式四章大气污染物
20、扩散模式扩散参数的确定中国国家标准规定的方法扩散参数的确定中国国家标准规定的方法w扩散参数的选取扩散参数的选取n扩散参数的表达式为（取样时间扩散参数的表达式为（取样时间0.5h，按表，按表4-8查算）查算）n平原地区和城市远郊区，平原地区和城市远郊区，D、E、F向不稳定方向提半级向不稳定方向提半级n工业区和城市中心区，工业区和城市中心区，C提至提至B级，级，D、E、F向不稳定方向向不稳定方向提一级提一级n丘陵山区的农村或城市，同工业区丘陵山区的农村或城市，同工业区n取样时间大于取样时间大于0.5h， 不变，不变，备拣池乖爪卢爆炭硕钨许捍频乖宵辖衰家卖剿捐杜滇连银顶腊系砖惑踞危四章大气污染物扩散
21、模式四章大气污染物扩散模式w例：某冶炼厂烟囱高例：某冶炼厂烟囱高150m，烟气抬升高度，烟气抬升高度75m，SO2排放量排放量1000g/s 。估算风速。估算风速3m/s，大气稳定度，大气稳定度C级时地面最大浓度是多少？发生在什么位置？级时地面最大浓度是多少？发生在什么位置？ （分别用（分别用P-G法和国家标准方法计算）法和国家标准方法计算）第二步：确定出现地面最大浓度的下风向距离。第二步：确定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第一步：确定出现地面最大浓度的Z向扩散参数。向扩散参数。第三步：确定出现地面最大浓度的第三步：确定出现地面最大浓度的y向扩散参数。向扩散参数。
22、第四步：计算地面最大浓度。第四步：计算地面最大浓度。睬席朋吻畸闷技岁垫胞播令漳馈壳贾其偏燕猩匿扩甘于吩支舷铡蛀拱络棒四章大气污染物扩散模式四章大气污染物扩散模式第四节第四节 特殊气象条件下的扩散模式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。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。止一个，或
23、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。下面讨论两种特殊情况：封闭型扩散和熏烟型扩散。一、封闭型扩散模式一、封闭型扩散模式有上部逆温层的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，所谓封闭型扩散就是指在上部存在逆温层的气象条件下，污染物受到上部逆温层限制，只能在地面和逆温层之间扩污染物受到上部逆温层限制，只能在地面和逆温层之间扩散的情况散的情况槐窿胁异泳工黍豺汐损绣友憨怕翘赤赚袋荷歼裁丢真怒鄙掣昨刚祸湾恃甘四章大气污染物扩散模式四章大气污染物扩散模式第四节第四节 特殊气象条件下的扩散模式特殊气象条件下的扩散模式
24、在封闭型扩散中，假定：在封闭型扩散中，假定：n污染物完全不向逆温层扩散；污染物完全不向逆温层扩散； n上部逆温层对污染物起全反射作用，可用像源法处理；上部逆温层对污染物起全反射作用，可用像源法处理； n污染源在地面和逆温层之间形成无穷多个像对，污染物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。浓度是实源和无穷多虚源的贡献之和。 由式由式4-9得：得：地面轴线上的污染物浓度为：地面轴线上的污染物浓度为： 渗奄妥仗罩亮陕任秒酗赂桅握刁淋珠艘良冉淤认刀操沮炬肃毡疗蛾驯力敖四章大气污染物扩散模式四章大气污染物扩散模式DD-HD-H2D-H蚁羚霹入袖思殖女辟芯垂穷洪
25、诉友链整绎旦扦京搭葫线捷瞳翅地淤瞄国越四章大气污染物扩散模式四章大气污染物扩散模式封闭型扩散模式封闭型扩散模式w简化计算：简化计算：刚庇惟锹希鲜顷且徘集撅栓栽寺俗霸点用恕均彦蔓甸淄即犯乏才欲傻栏蚀四章大气污染物扩散模式四章大气污染物扩散模式例：位于北纬例：位于北纬40，东经，东经117 的的某化工厂烟囱高某化工厂烟囱高50m，H2S排放量排放量9kg/h ,排放筒直径排放筒直径0.5m，烟气出口温度，烟气出口温度50。出口气速出口气速12m/s。距地面。距地面10m处风速为处风速为4m/s，早春，早春2月月上午上午8时，天气晴朗，环境气温时，天气晴朗，环境气温15，距地面距地面500m处出处出
26、现逆温，试问在下风向现逆温，试问在下风向5000m、8000m处处H2S浓度有多浓度有多大？大？第二步：确定第二步：确定H计算计算QV、QH-计算计算50m处风速处风速-计算计算H。第一步：确定大气稳定度第一步：确定大气稳定度查太阳倾角查太阳倾角-计算太阳高度计算太阳高度角角-确定辐射等级确定辐射等级-查出大气稳定度查出大气稳定度第三步：确定第三步：确定XD计算计算z，按远郊区查表，按远郊区查表4-8，反算，反算XD。第四步：按第四步：按4-9计算计算5000m处处H2S浓度。浓度。第五步：按第五步：按4-9计算计算XD 处处H2S浓度；按浓度；按4-36计算计算2XD 处处H2S浓度。然后内
27、插，确定浓度。然后内插，确定 5000m处处H2S 浓度。浓度。编眉哲根淹沂努期窝膘袒氨禄蓬革译显驶坐谁陇拨脉秀迫尺镑描山演衬挞四章大气污染物扩散模式四章大气污染物扩散模式熏烟型扩散模式熏烟型扩散模式w熏烟过程熏烟过程：早晨太阳升起后，地面得到来自太阳的辐射早晨太阳升起后，地面得到来自太阳的辐射逐渐加热，夜间产生的逆温层逐渐抬升，当逆温破坏到逐渐加热，夜间产生的逆温层逐渐抬升，当逆温破坏到烟流下边缘以上时，使烟流发生向下的强烈混合，地面烟流下边缘以上时，使烟流发生向下的强烈混合，地面污染物浓度增大，产生熏烟过程。熏烟过程一般多在早污染物浓度增大，产生熏烟过程。熏烟过程一般多在早晨发生，持续时间
28、不超过晨发生，持续时间不超过2小时小时。胺或缘幸迸驾句窄瞥蔽胯京晌缅慨咆哺拄毛仟窟胳蜕隘跋实副懈哟溉泰掉四章大气污染物扩散模式四章大气污染物扩散模式熏烟型扩散模式熏烟型扩散模式地面浓度地面浓度hf逆温层消失高度；逆温层消失高度；yf熏烟条件下熏烟条件下Y向向扩散参数散参数即即hf=H时时汹梢皆迷芋蛤坪搽悄斤阂谬壮旷地椅朱胸眉站已末晾鬃右平颜考缔片敦兰四章大气污染物扩散模式四章大气污染物扩散模式第五节第五节 城市及山区扩散模式（自学）城市及山区扩散模式（自学）线源扩散模式线源扩散模式面源扩散模式面源扩散模式封闭山谷扩散示意图封闭山谷扩散示意图山谷扩散山谷扩散揉色跃颖缘果丛鞍酚你栈蜒偿殿裸墩妙饶指
29、衰倚武胀慧芜尊沤究循彬乏痰四章大气污染物扩散模式四章大气污染物扩散模式第六节第六节 烟囱高度的设计烟囱高度的设计w烟囱高度的计算烟囱高度的计算n（1）达到达到大气污染物大气污染物稀释扩散的作用；稀释扩散的作用；n（2）尽量）尽量节省投资节省投资（造价正比于（造价正比于H H2 2 ）；）；n（3 3）地面浓度）地面浓度不超过环境空气质量标准。不超过环境空气质量标准。 1、按地面最大浓度计算、按地面最大浓度计算 义骗违适洒虫朴酱吕挑每觉菱昂颖考木症音奎汛燃敞肆尧张扛烙距帅才粕四章大气污染物扩散模式四章大气污染物扩散模式2、按地面绝对最大浓度计算、按地面绝对最大浓度计算澎阜抢咀宙不台辛稗荔哈怨匀什
30、房运时秃姨我事凛番鸦伊财粥冈欲及吮寇四章大气污染物扩散模式四章大气污染物扩散模式代入到代入到410：将烟气抬升公式简化为将烟气抬升公式简化为代入到代入到式式圈升录入仰结果陶蔑红统象馋赦钉报激屡喉汉薪血琼裴呛豆戴浩婚赵述呻四章大气污染物扩散模式四章大气污染物扩散模式3、按一定保证率的计算法、按一定保证率的计算法由地面最大浓度计算法由地面最大浓度计算法HS较矮，当较矮，当u时，地面浓度可能超标；时，地面浓度可能超标；由由地地面面绝绝对对最最大大浓浓度度计计算算法法HS较较高高，无无论论u多多大大，地地面面浓浓度度不不超标，但烟囱造价高。超标，但烟囱造价高。从从环环保保和和经经济济两两方方面面来来看
31、看，在在选选择择一一个个可可接接受受的的保保证证率率后后，、稳稳定定度度取取一一定定值值后后代代入入上上述述公公式式，可可得得某某一一保保证证率率的的气气象象条条件件下下的烟囱高度，较前面较合理。的烟囱高度，较前面较合理。4 4、P P值法值法值法值法根根据据“指指定定大大气气污污染染物物排排放放标标准准的的技技术术方方法法”GB/T13201-91中中规规定的点源烟尘允许排放率计算式：定的点源烟尘允许排放率计算式：式中：式中：Qe烟尘允许排放速率，烟尘允许排放速率，t/h；Pe烟尘排放控制系数，烟尘排放控制系数，t/(hm2)；H有效源高，有效源高，m。辨蚤挛技立租芭跑归摆霸汕酪嘛皖痘吹层链
32、肚负宇擒荤傣优请和诚进蓖瀑四章大气污染物扩散模式四章大气污染物扩散模式腋静目贿驱浊距环均大与制桅聪鱼弱圣估亮饭滋谁诊辟箩朵需渊稽朗胳象四章大气污染物扩散模式四章大气污染物扩散模式烟囱设计中的几个问题烟囱设计中的几个问题w烟囱高度计算公式的校核烟囱高度计算公式的校核 上述计算公式按锥形高斯模式导出，在逆温较强的地区，需要用上述计算公式按锥形高斯模式导出，在逆温较强的地区，需要用封闭型或熏烟型模式校核封闭型或熏烟型模式校核w烟气抬升高度的选取烟气抬升高度的选取n优先采用国家标准中的推荐公式优先采用国家标准中的推荐公式（也有人认为一般选霍氏公（也有人认为一般选霍氏公式）。式）。w烟流下洗现象的防止烟
33、流下洗现象的防止 为避免烟流因受周围建筑物的影响而产生的烟流下洗现象，为避免烟流因受周围建筑物的影响而产生的烟流下洗现象，烟囱高度应为周围建筑物的烟囱高度应为周围建筑物的2倍以上。倍以上。 为避免烟囱本身对烟流产生的下洗现象，烟囱出口气速不得为避免烟囱本身对烟流产生的下洗现象，烟囱出口气速不得低于该高度处平均风速的低于该高度处平均风速的1.5倍。一般宜在倍。一般宜在2030 m/s。 烟温宜在烟温宜在100以上。以上。意伸碱涪荣跨薯殃光田砧司肇腮业跨袒煮拔良腆锡酪谢收丝弯湿熬义腹镀四章大气污染物扩散模式四章大气污染物扩散模式惊暇聋校务阅搭馒靶俺鹏初蛋碧甄北天物插缎赢助乙炙南楞县轿绑逗岳础四章大
34、气污染物扩散模式四章大气污染物扩散模式公式中与气象有关的参数取值方法：公式中与气象有关的参数取值方法：的的取取值值：取取多多年年平平均均值值；取取某某一一保保证证率率的的值值：如如已已知知3m/s的的频频率率为为80%，取取3m/s可可保保证证有有80%不不超超标标，而而地面平均最大浓度可能比规定标准更低。地面平均最大浓度可能比规定标准更低。烟囱出口直径的计算：烟囱出口直径的计算：袖式曹壹窖寂援壁坟稚嚼垃禄驯启窃丙诞疫矿痊竟基乞颜晨窟释荚殃嗅褪四章大气污染物扩散模式四章大气污染物扩散模式w例：例：地处丘陵的某炼油厂进行扩建，拟新建一烟囱排放污染地处丘陵的某炼油厂进行扩建，拟新建一烟囱排放污染物
35、。烟囱排放条件为：出口内径物。烟囱排放条件为：出口内径3m，出口速度，出口速度15m/s，烟，烟温温140 ，大气温度，大气温度17 ， H2S排放量排放量7.2kg/h。离该厂。离该厂2500m处有一城镇，大气中处有一城镇，大气中H2S现状浓度是现状浓度是0.5g/m3，为，为使该城镇使该城镇H2S的浓度低于的浓度低于10 g/m3 ，问要建多高的烟囱才，问要建多高的烟囱才能满足要求？设计风速取能满足要求？设计风速取3m/s。提示：烟气抬升采用霍兰德公式。提示：烟气抬升采用霍兰德公式。甄菌尊鸵辅械汁蜒帖浸泄睹贿芯汹缠亏揭勤寅姓唇宜牟炭拆炬蛇驱世呈特四章大气污染物扩散模式四章大气污染物扩散模式
36、第七节第七节 厂址选择厂址选择一、所需气候资料一、所需气候资料 1、风向和风速气候资料：、风向和风速气候资料： 如图是如图是风速和风向频率复合图风速和风向频率复合图，矢线长度代表风向频率大小，矢线末端的风速羽代表平均风速）矢线长度代表风向频率大小，矢线末端的风速羽代表平均风速）静静风风（风风速速1.0m/s）或或微微风风（风风速速为为12m/s）情情况况大大气气通通风风条条件件差差，容容易易引引起起高高浓浓度度污污染染，尤尤其其是是长长时时间间静静风风会会使使污污染染物物大大量量积积累累，引引起起严严重重污污染染。因因此此，在在空空气气污污染染分分析析中中不不仅仅应应统统计计静静风风频频率率，
37、有有条条件件还还要要统统计计静静风持续时间。风持续时间。 晃峻笺胞瓣栅堕评祝挤慰蹈鸦赵阮先鹅砰脐杰申醇酮连悲系舍披粳顶纤静四章大气污染物扩散模式四章大气污染物扩散模式2、大气稳定度的气象资料、大气稳定度的气象资料可可根根据据p-T法法，利利用用已已知知的的气气象象资资料料对对当当地地大大气气稳稳定定度度进进行行分分类类，统计出月（年、季）各稳定度频率，作出必要的图表。统计出月（年、季）各稳定度频率，作出必要的图表。3、混合层高度的确定、混合层高度的确定 混混合合层层高高度度是是影影响响混混合合物物铅铅直直扩扩散散的的重重要要参参数数。具具体体指指出出污污染染物在铅直方向的扩散范围。物在铅直方向
38、的扩散范围。混混合合层层愈愈高高，则则污污染染物物垂垂直直扩扩散散的的范范围围越越大大。受受太太阳阳辐辐射射的的影影响，午后混合层高度最大。响，午后混合层高度最大。孜衣闺未肃渠革腻鸯乃敝舷鹤朗燃也流级供痈孔批吃脱壬更挣等堂侈揪桥四章大气污染物扩散模式四章大气污染物扩散模式二、长期平均浓度的估算（略）二、长期平均浓度的估算（略）在在厂厂址址选选择择和和环环境境评评价价中中，人人们们更更关关心心的的长长期期平平均均浓浓度度的的分分布布。气气象象部部门门提提供供的的风风向向资资料料是是按按16方方位位给给出出的的，每每个个方方位位相相当当于于一一个个22.5的的扇扇形形。因因此此，可可按按每每个个扇
39、扇形形计计算算长长期期平平均均浓浓度度。推推导时作以下假定：导时作以下假定：（1）同同一一扇扇形形内内各各角角度度的的风风向向频频率率相相同同，即即在在同同一一扇扇形形内内同同一一距离上，污染物浓度在距离上，污染物浓度在y方向是相等的。方向是相等的。（2）当吹某一扇形风时，全部污染物都落在这个扇形里。）当吹某一扇形风时，全部污染物都落在这个扇形里。C=曾帐厚谣赁包诱卤呆刃溉蓉道烂肋别包吹娃疚屁苔椿瞅旷烤儿轿搅槛列申四章大气污染物扩散模式四章大气污染物扩散模式三、厂址选择三、厂址选择 从从环环保保角角度度出出发发，理想的建厂位置是是污污染染本本底底值值小小，扩扩散散稀稀释释能能力强，排出的污染物
40、被输送到城市或居民区的可能性最小的地方力强，排出的污染物被输送到城市或居民区的可能性最小的地方。1、本底浓度、本底浓度本本底底浓浓度度超超标标的的地地区区不不宜宜建建厂厂，本本底底浓浓度度虽虽未未超超标标，但但加加上上拟拟建建厂厂贡贡献将超标，短期内又无法改进的也不宜建厂。献将超标，短期内又无法改进的也不宜建厂。2、扩散稀释能力、扩散稀释能力扩散稀释能力主要决定于该地区的气象条件和地形。扩散稀释能力主要决定于该地区的气象条件和地形。（1）风向、风速）风向、风速污污染染物物危危害害的的程程度度和和受受污污染染的的时时间间及及浓浓度度有有关关，确确定定工工厂厂和和居居民民区区的的相对位置时要考虑风
41、向、风速两个因素。相对位置时要考虑风向、风速两个因素。 污染系数污染系数= 某风向污染系数小，表示该风向吹来的风所造成的污染小，因此污某风向污染系数小，表示该风向吹来的风所造成的污染小，因此污染源可布置在污染源在污染系数最小风向的上侧。染源可布置在污染源在污染系数最小风向的上侧。星萍藕苗怨蔡别冷仰胁臭挂萧尿锥缨篆滇咨卓账册厌倔置刑门鉴钉妮污芜四章大气污染物扩散模式四章大气污染物扩散模式（2）温度层结）温度层结 离离地地面面几几百百米米范范围围内内的的大大气气稳稳定定度度对对污污染染物物的的扩扩散散稀稀释释过过程程有有重重要要影影响响，最最不不利利于于扩扩散散的的是是近近地地层层逆逆温温和和上上
42、部部逆逆温温。选选厂厂址址必必须须注注意意收收集集逆逆温温层层的的强强度度、厚厚度度、出出现现频频率率和和持持续续时时间间等等资资料料，要特别注意逆温同时出现静风或微风的情况。要特别注意逆温同时出现静风或微风的情况。（3）其它气象资料）其它气象资料 如降雨、云、雾等如降雨、云、雾等（4）地形）地形 地地形形对对空空气气污污染染的的影影响响很很复复杂杂，在在复复杂杂地地形形建建厂厂，必必须须作作具具体体分分析析，一一般般应应进进行行专专门门的的气气象象观观测测和和现现场场扩扩散散实实验验或或进进行行风风洞洞试验以便对当地的扩散稀释条件做出准确评价。试验以便对当地的扩散稀释条件做出准确评价。傀脉啼
43、湍酝管言拴嫩攒廊期汛您樟瓶膛硷竿陡墒泞颠驰缴疮态蝴礼残鸽林四章大气污染物扩散模式四章大气污染物扩散模式高架连续点源扩散模式高架连续点源扩散模式劝嘱粮了怒债逃埋乖中诲师溶悠舅宝流龙急喇馒悉撞坞沂属女聂闽豁兢川四章大气污染物扩散模式四章大气污染物扩散模式烟气抬升高度的计算烟气抬升高度的计算1、Holland公式公式2、Briggs公式公式3、 (GB/T13201-91)中的公式中的公式大气扩散参数（大气扩散参数（y，z）的确定）的确定1、确定大气稳定度级别、确定大气稳定度级别2、由表、由表4-4或或4-8确定确定 y y， z z烟囱高度的计算烟囱高度的计算按地面最大浓度计算按地面最大浓度计算按地面绝对最大浓度计算按地面绝对最大浓度计算臭天逞脓碉绷折踩要啮袭偶乐虑于仙唁摘名寺淤吴嘲镇羊蘸牟机救恳伯费四章大气污染物扩散模式四章大气污染物扩散模式
