点源大气扩散模式计算的参数选取00

1、点源大气扩散模式计算的参数选取邓新民【摘要】就实际环评工作中点源大气扩散模式计算参数选取的有关问题提出了一些新的看法。关键词点源，扩散模式，参数中图法分类X823PARAMETER SELECTION IN THE ATMOSPHEREDIFFUSION MODEL OF POINT SOURCEDeng Xinmin（Department of Meteorology，CIM）ABSTRACTBased on the actual environmental assessment，several methods on how to select parameters in the atmos

2、phere diffusion model of point source are presentedKey Words Point source，Diffusion model，Parameters1引言建设项目环境影响评价是我国环境保护的一项基本制度，大气环境影响评价是建设项目环境影响评价的重要内容，而大气环境影响预测与评价则是大气环境影响评价的重要内容或核心问题。所谓大气环境影响预测与评价，就是计算或估计建设项目所排放的大气污染物在评价区域内对大气环境质量的影响。在绝大多数情况下，影响预测采用模式计算的方法，通常用环境影响评价技术导则大气环境（HJT22-93）（下称导则）推荐的模式或相

3、关模式1。环评实践表明，一般地讲，模式的选用通常是正确的，也符合建设项目实际。因此，模式的参数选取是否恰当，就成为影响评价是否正确、是否符合实际的关键因素。在我们看来，参数选取至少应满足以下条件：其一，满足计算公式本身所要求的条件；其二，参数的选取和计算结果要有典型性和代表性；其三，要符合实际情况。但在实际的环评工作中，参数的选取或未引起足够注意，或存在这样那样问题。我们就针对实际建设项目环评中点源大气扩散模式计算参数选取的有关问题，提出自己的看法，以就教于各方，以提高大气环境影响评价的质量。2参数选取的有关问题21有风模式按导则，采用以下模式计算有风时大气污染物地面浓度。有风时（距地面10m

4、高平均风速U1015ms）点源扩散模式：以排气筒地面位置为原点，下风方地面任一点（X，Y），小于24小时取样时间的浓度C（mgm3），可按下式计算：式中：为单位时间排放量，单位是mg /s;Y为该点与通过排气筒的平均风向轴线在水平面上的垂直距离，单位是m；y为垂直于平均风向的水平横向扩散参数，单位是m；z为铅直扩散参数，单位是m；U为排气筒出口处的平均风速，单位是ms。式中，h为混合层厚度，单位是m；He为排气筒有效高度，单位是m。He按下式计算：HeHH（4）式中，H为排气筒距地面几何高度，单位是m；H为烟气抬升高度，单位是m；计算方法见导则76。无实测值时，U可按公式（2）计算，公式中的U

5、1可取邻近气象台（站）距地面10m高度处的年平均风速U10。上述公式涉及的参数为气象参数和污染源参数，分述如下：211气象参数风速U：在绝大多数环评中，U1取邻近气象台常规气象资料统计的距地面10m高度处的一年或多年的平均风速U10。但地面气象站常规气象资料统计的年平均风速U10是包含有静风的，即式中，N为统计期间内有风次数，m为静风次数。这就带来两个问题，其一，这种取值包含有静风，因而不能全面反映有风的平均风速，以此风速作为有风模式的输入参数不能重点反映有风时的大气环境影响，因而其代表性不强；其二，在静风频率较高的地区，上述取值方法得到U10往往小于15ms，而小于15ms，是不能应用上述有

6、风模式的。而显然，有风时工程的大气环境影响是不能不讨论的。因此，我们建议，U10应当扣除静风的平均风速（或各风向平均风速的平均）；在研究对敏感点影响时，应当着重研究敏感点位于源的下风向时的大气环境影响，此时应计算该风向在某稳定度条件下工程排放的大气污染物对敏感点的贡献值的影响，模式的输入风速应取该风向该稳定度下的平均风速。混合层高度h对于三级评价项目，可不考虑混合层高度的影响，对于一、二级评价项目，应考虑混合层高度的影响。求取混合高度的方法很多，如Yd法，罗氏法，查z法及国标法等。考虑到风速取值通常是气候意义上的，并且混合层高度很低的封闭性扩散另有模式计算，因此，公式（3）中混合层高度h应取气

7、候意义上的值，即按导则附录C推荐的方法计算各稳定度下的混合层高度h，并以此代入公式进行计算。风速高度指数P和扩散参数未进行污染气象观测的项目，按导则规定取值。现在问题是，污染气象观测与模式计算“两张皮”，因此，应特别强调，污染气象观测的作用不仅在于描述评价区域的污染气象条件，而且在于为模式计算提供输入参数。故对进行了污染气象观测的项目，风速高度指数P和扩散参数必须按实测值取值，或者取根据观测结果对导则的规定修正后之值。环境空气质量标准（GB3095-1996）已取消任何一次浓度值，仅有1h平均，日平均浓度等，为了与环境空气质量标准一致，应当计算1h平均浓度2。而导则推荐的扩散参数取样时间为05

8、h，因此，应当进行取样时间订正。此外，对扩散参数的取样时间订正，不能太长，如订正至24h等。因为大气状况很难在较长时间不变，因而订正时间过长，没有实际上的意义。因此，通常只订正至1h。订正方法如下，在计算1h平均浓度时，铅直方向扩散参数不变，横向扩散参数满足下式：212污染源参数通常存在两个问题：其一，由（1）式可知，污染物地面浓度与源强Q成正比，因此，源强Q的核定就成为十分重要的问题。不少报告直接引用可研或初设给定的源强进行预测，往往近于理想而不符合工程运行的实际。环评至少有两条基本原则与任务，一是对工程设计资料，特别是环保治理措施及其效率进行评价，而不能依葫芦画样，否则环评就失去了意义，故

9、源强参数应当依据评价结果及类比调查核定并以此作为模式的输入参数，同时，应附上原始的原材料的有关资料（如经权威部门检测的煤质资料等），并在此基础上计算和核定源强。二是环评的重要任务之一是评价污染最严重的情况，因此，必须评价事故排放情况下的环境影响。应在实事求是基础上核定污染源事故源强，分析其出现的可能性，并在此基础上进行模式计算和评价，考虑到上述情况，我们认为，作为模式输入参数的源强Q应当这样选取：以反映长期工况条件下的源强作为基本输入参数进行评价，以反映在绝大多数情况下工程的大气环境影响；按梯度源强（即不同除尘和脱硫效率情况下的源强）进行预测和评价，以反映工程在不同工况下的大气环境影响；认真进

10、行事故源强预测和评价，以反映工程最恶劣的大气环境影响。其二，影响大气污染物落地浓度一个重要因素是烟气抬升，而影响抬升的因子有3个：抬升公式的选择，气象因素，烟气参数。抬升公式通常选择导则推荐的公式，原则上没有问题；气象参数如前所述；现有的问题是一些报告未给出或不给出全烟气参数，同时对烟气参数缺乏论证。我们认为，报道书应明确烟气参数，至少应当给出排气筒高度（m），出口内径（k），烟气量（m3s），烟温（K），烟速（ms）等。最后，当同一排放源，烟气排放参数相同而有不同污染物时，计算和评价可大为简化。因为当烟气参数相同，在相同气象条件下，地面浓度与源强成正比。因此，各污染物在同一点位的地面浓度值之比就是其源强之比。因此，大气环境影响评价时，只须重点研究某一污染物的浓度分布，而对其余污染物作简要论述，这样作，既省时省力，又简明扼要。213最大落地浓度及距源距离最大落地浓度及位置，是大气环境影响评价重要内容，也是每一大气环境影响评价必须提供的。导则公式（7）（9）给出了计算公式。现在问题是，其一，（7）（9）是在计算机尚未普及时在一定的假设条件下导出的解析表达式，事实上缺乏严谨。在计算机普及的今天，我们建议直接用（1）（4）式计算其轴线浓度并从中