大气污染扩散.ppt

大气污染扩散及浓度估算模式第一节大气污染扩散过程一个烟团在大小不同的湍涡中的扩散情况。从应用角度研究大气污染扩散，就是找出不同气象条件下，污染物在大气中的搬运规律，以求最大限度地减低空气污染的程度。利用这些规律可以解决下述一些问题：第二节连续点源高斯扩散模式高斯扩散模式—、无界条件下的高斯模式在烟流横向和垂直向浓度为正态分布条件下，其空间分布可写成：式中C(x，y，z)表示在空间某点（x，y，z）某一时段的平均浓度，A（x）表示烟流中心轴线浓度。当y＝Z＝O时，则有下式：C（x，0，0）=A（x）式中σy和σz分别表示此段时间内横向和垂直向浓度分布的标准差，即这两个方向的扩散参数。扩散参数是估算污染浓度最重要的参数之一。根据质量守恒原理，在任意一个与x轴垂直的烟流截面上取一个小面元dydz，单位时间通过小面元的污染物质为CUdydz，根据连续性原理，单位时间通过整个截面的污染物应该等于源的排放量，即源强Q：将（4.1）式代入（4.2）式并进行积分有：其中U是常数，A＝A（x）与y、Z无关，最后可得到：把（4．3）代回到（4．1）则可得到无界空间连续高架点源的高斯扩散公式：二、有界条件下的高斯模式这时空间某一点P（x，y，z）的浓度可看成是两部分浓度的叠加：一部分相当于无界时P点具有的浓度，另一部分是由于地面反射作用增加的浓度。这相当于不存在地面时位置在（0，0，H）的实源在P点造成的浓度以及因地面反射造成的相当于位置在（0，0，—H）的“虚源”在P点造成的浓度之和，如图（4－3）所示。实源的贡献是：实源的贡献是：虚源的贡献是：三、几个常用的大气扩散模式(c）地面最大浓度及出现位置：假设σz/σy的值不随下风向距离x变化，可以推得高架源地面最大浓度为：而且最大值出现在满足下列关系的距离上：2．地面连续点源高斯模式是应用得比较广泛的大气扩散模式。它适用的条件有以下几方面：第三节扩散参数的估计－、P—G扩散曲线法根据常规气象观测的地面风速、云量、云高及太阳辐射状况，利用表（4－1）帕斯奎尔稳定度级别划分表来确定大气扩散稳定度级别后，再利用图（4－4）扩散曲线求出不同距离上的σy、σz值，或见（附表一）帕斯圭尔曲线的σy和σz吨值。二、P—G扩散曲线的发展①首先计算太阳高度角h0⒉GB3840－83法此标准中对大气扩散稳定度级别的划分采用特纳尔法（Turner），同时还考虑下垫面状况对扩散的影响，作了如下规定：①平原地区的农村及城市远郊区：A、B、C级稳定度直接由附表二（a）附表二（b）扩散参数幂函数值查算。D、E、F级稳定度则需要向不稳定方向提半级后查算。②工业区的城区：A、B级不提，C级提到B级，D、E、F向不稳定方向提一级半，再按附表二（a）、（b）查算。非工业区的城区：A、B级不提，C级提到B—C级，D、E、F向不稳定方向提一级后查算。③丘陵山区的农村或城市：其扩散参数的选取方法同城市工业区。练习题第四节连续线源、面源扩散模式（—）风向与线源垂直（二）风向与线源平行那么该线源在下风向的浓度分布为（三）风向与线源成任意交角二、连续面源扩散模式（一）“箱”模式城市内汽车尾气扩散也可以用简单箱模式处理，假设汽车排气均匀分布在街道“峡谷”中，尼科尔森（Nicholson，s，1975）采用下列模式研究过芝加哥法兰克福等城市的汽车排气中CO在街道中的分布：（1）当风与街道平行时：（2）当风与街道垂直时：（二）简化为点源或线源模式2．简化为线源