大气污染及污染扩散模型建立

1、燼第一节大气层和大气污染的组成J第一节大气层和大气污染J第一节大气层和大气污染0010宇询火笳极光人造地球卫呈700极光im400300层90807060、一17(?50403020平流层900800逸600500200100对流低纬度地区的対流层顶-83C中间层27C无线电波无线电探空气球高纬度地区的珠侵朗玛邮对流层顶-53C大气的巍血協第一节大气层和大气污染1%对流层（10km左右）：对流层的上界高度是随纬度和季节而变化的,在热带平均为17-18km,温带平均为1O_12kmf高纬度和两极地区为89km夏季对流层上界高度大于冬季的。集中了大气质量的3/4和全部的水蒸气，主要天气现象云、雾、

2、雨、雪等大气现象都发生在这层。温度随高度的增加而降低，每升高100m平均降温0.650C强烈对流作用：一般是低纬度的对流运动较强，高纬度地区的对流运动较弱。由于对流运动的存在，使高低层之间发生空气质量交换及热量交换，大气趋于均匀。温度和湿度的水平分布不均：气象要素水平分布不均匀，特别是冷、暖气团的过渡带，即所谓锋区。在这里往往有复杂的天气现象发生,如寒潮、梅雨、暴雨、大风、冰雹等。2平流层（对流层顶5055km）同温层一对流层顶3540km,气温-55C左右同温层以上，气温随高度增加而增加集中了大部分臭氧没有对流运动，污染物停留时间很长3、中间层（平流层顶85km）气温随高度升高而迅速降低对流

3、运动强烈4、暖层（中间层顶800km）气温随高度升高而增高：在300km高度上,气温可达1000C以上。气体分子高度电离-电离层:电离层具有反射无线电波的能力。因此它在无线电通讯上有重要意义。5、散逸层（暖层以上）气温很高,空气稀薄空气粒子可以摆脱地球引力而散逸大气压力总是随高度的升高而降低均质大气层-8085km以下,成分基本不变第节大气层和大气污染二大气污染第节大气层和大气污染二大气污染遢第一节大气层和大气污染二大气污染大气污染:是指由于人类活动或自然过程使得某些物质进入大气，呈现出足够的浓度，达到了足够的时间，并因此危害了人体的舒适、健康和人们的福利，甚至危害了生态环境。大气污染的分类：

4、局部地区污染、地区性污染、广域性污染和全球性污染。2、夹龛蓉零藐篦翁爨【1】按污染源存在的形式分：固定污染源和移动污染物；【2】按污染物排放的方式分：点源（高架源）、面源、线源和体源；3按污染物排放的时间分：连续源、间断源和瞬间源；【4】按污染物产生的类型分：工业污染源、生活污染源、交通运输源和农业污染源【5】按主要污染物分类统计分：燃料燃烧、工业生产和交通运输第一节大气层和大气污染三大气污染物第一节大气层和大气污染三大气污染物按存在方式分：气溶胶状态污染物（颗粒物）和气态污染物；按污染物形成的方式分：次污染物和二次污染物二次污染物是指由一次污染物与大气中已有组分或几种一次污染物之间经过一系列

5、化学或光化学反应生成的与一次污染物性质不同的新污染物质。【8】按化学成分分：含硫化合物、含氮化合物、含碳化合物、卤代化合物、尘类颗粒物、有机化合物、放射性物质和其它有毒物质。第一节大气层和大气污染三.大气污染物第一节大气层和大气污染三.大气污染物液固态液固态1颗粒物的粒度、性质和成因粒度0.0002（徽米（分子粒度（2）性质0,11（细菌粒度、常称朝尘）布氏运动聚合变大对环境影响重大10100粉尘粒度在重力下迅速沉降500肉眼辨出成因化学反应或燃烧肘气化物质凝结而成机械研磨或侵恤作用而成液态烟：4)固态气溶胶第一节大气层和大气污染三大气污染物第一节大气层和大气污染三大气污染物第一节大气层和大气

6、污染三大气污染物气体中液滴悬浮体的总称,如水雾、酸雾、油雾。【2】几种颗粒物的区分粉尘(dust)粒径1200微米，主要机械作用或是土壤、岩石的风化形成的，如粘土粉尘、煤粉等。烟(fume)粒径0.01-1微米，主要由冶金过程熔融物质挥发后生成的气态物质的冷凝物，女口PbO烟、ZnO烟等。飞灰(flyash)燃料燃烧产生的烟气排出的分散的较细的灰分。(d)黑烟(smoke)燃料燃烧产生的能见气溶胶。(e)雾(fog)3几个重要的指标总悬浮颗粒物(TSP,TotaISuspendedParticulate):悬浮于空中，空气动力学当量粒径小于等于100微米的颗粒物；可吸入颗粒物(PM10):悬浮

7、于空中，空气动力学当量粒径小于輕于10微米的颗粒物；PM25:悬浮于空中，空气动力学当量粒径小于等于2.5微米的颗粒物；降尘：颗粒粒径大于10微米的颗粒物；飘尘：颗粒粒径大于10微米的颗粒物。4危害遮挡阳光，使气温降低，或形成冷凝核心,使云雾和雨水增多,以致影响气候;使可见度降低，交通不便,航空与汽车事故增加;可见度差，照明耗电增加,燃料消耗随之增多，因此空气污染也更严重.形成恶性循环;燃煤时生成的SOx,再加上微粒的作用，对呼吸系统的危害特别大；用四乙基铅作汽油的防爆剂时，排入空气中的铅有97%为直径小于0.5微米的微粒，分布很广，危害很大。性质：无色、无味、无臭的气体;有毒，能与氧气争夺血

8、液中的血色素，使血液携带氧气能力大大降低，使人体缺氧而窒息数量：是城市大气中数量最多的污染物（约占大气污染物总量的1/3）o主要来源：汽车尾气。主要污染物:NO、N02【2】性质：棕黄色、有刺激性气味（黄龙）；主要来源:燃料燃烧、汽车尾气、部分生产或使用硝酸的工厂排放的尾气；燃烧过程中NOx的产生情况:热力（热解）NOx、燃料（燃烧）NOx和瞬时NOx。危害：（a）毀坏神花，尼龙等织物；（b丿损窖植扬使柑桔擁叶、发生萎黄病和痢产；（c）引起急性呼吸道病变。会导玫光化学烟雾。）第一节大气层和大气污染L1主要来源：自然源生物分解；（ch4）人为源不完全燃烧和有机物的挥发。2主要危害能生成有害的光化

9、学烟雾。)第一节大气层和大气污染灵疑氟慫會診$冬)1主要污染物:so2.so3性质：有刺激性气味；S02能与水反应生产亚硫酸；SOs能与水反应生成硫酸。主要来源:矿物燃料的燃烧；危害：faj对人体健康隹成危窖，还有促癌作用；(b)会形成硫酸烟雾，危窖更大；(SQ与颗耘物(主要是FeOJ的混合物，经过化学反应生成硫酸，如伦敦烟雾事件。)对植物佥成伤窖，玻坏叶面结构;庸蚀材料。*第一节大气层和大气污染三大气污染物*第一节大气层和大气污染三大气污染物m产生：在阳光照射下，大气中的氮氧化物、碳氢化合物和氧化剂之间发生一系列光化学反应而生成的蓝色烟雾(有时带些紫色或黄褐色)。、【讚鳖纤氧3、过氧乙酸硝酸

10、酯嘶)3危害:(a)刺激眼睛;CbJ夏氧会引起胸部压缩、刺激粘膜、头痛、咳嗽、倦等症状；(c)夏氧能损窖有机物质；(d丿可能会引起喙喘病的增多，还会引起植物毀坏。L風爾大气霜梁物釦散和输送的影响风、湍流是决定污染物在大气中稀释扩散的最直接最本质的縣风速越大，湍流越强，污染物扩散速度越快，污染物浓风对污染物的作用体现为风向和风速两方面的影响。风向影响污染物的水平迁移扩散方向。风速的大小决定了大气扩散稀释作用的强弱。1TJ通常，污染物在大气中的浓度与平均风速成反比风速增大竹咅，下风向污染物将减少一半。风速随高度的分布：对数律；指数律。风向频率和污染系数为综合考虑风向、风速对空气污染物的输送扩散影响

11、，往往要用风向频率和污染系数。so.coTSP.做尘大气中污染物浓度与风速的关系轄一节大气层和大气污染四.影响大宅污染气象要素轄一节大气层和大气污染四.影响大宅污染气象要素各鵰豔震数耦r年或月）某风向出现次数占式中,Cp某方向污染系数蠹于气石木物扩散影响某方向风向频率V该方向平均风速它说明来自某方向的污染程度,与该方向风向频率成正比,与该方向平均风速成反比。可以计算出各风向的污染系数，并绘成玫瑰图。将向大气排放有害物质的工业企业布置在污染系数最小的方位，或最大风速风向的下风方向上。居住区在污染系数最大的方位。NNNNNNNN全部，静凤1284%全部，静凤1284%S-月，静风1316%S二月，

12、静风1546%NS八月，静风14.72%NS七月，静凤860%S四月，静风14.43%NS八月，静凤9.96%N五月，静风1211%NS九月，静凤9.72%NS十月，静风13.70%卜一月，静凤1055%S十二月，静凤1343%S清远市区风频玫瑰图S图彳列(%)NNNN全部，平均274m/s图例（m/s）全部，平均274m/s图例（m/s）一月,平均3.01m/sS二月，平均2.67m/sNS三月,平均246m/ss四月，平均2.64m/sNS五月，平均231m/sS六月,平均214m/sNS七月,平均250m/sS九月，平均3OSm/sS十月,平均2Sim/sSH月,平均3.21m/sS十二

13、月,平均356m/sS清远市区风速玫瑰图SNNNNNN全部，平均625图例（）全部，平均625图例（）S月，平均625NS二月，平均6.25NS三月，平均6.25NS四月，平均625S五月，平均6.25NS六月，平均6.25NSS九月，平均625S十月，平均6.25七月，平均625NSI月，平均625八月，平均625N清远市区污染系数玫瑰图十二月，平均625城市气候所波及的范围四、影响大宅污染气象要素四、影响大宅污染气象要素四、影响大宅污染宅象要素主导风向型：一年中不管什么季节都有相同的盛行风向，新疆-内蒙(W),云贵(SW),青藏(W)可将排放有害物质的工业企业布置在常年主导风向的下风侧，居

14、住区布置在主导风向上风侧II无主导风向型：全年风向不定，各方位风向频率相当(H2HlAz-H3H离源距离污染源对污染物的影响很大，从污染源考虑污染物浓度主要有以下几方面：11污染物指的化学组分及性质，各组分间是否易发生化学反应形成二次污染物等；源的几何形状和排放方式；源强，即污染物的排放速率；【4】源的高度。在源强等条件相同的情况下，源高对地面污染物的影响见下圍所不。优点：可直接测得数据，只要网点布置得当，就可对整个浓度场进行分析。缺点：人力、物力耗费大，不经济。示踪剂：要求灵敏度高，无毒，性能稳定，检验方法可靠。常用的有：荧光微粒、六氟化硫(sf6)xSO2等。第二节点源高斯扩散模型一.扩散

15、模型建立基础试验应选择各种气象条件进行；每种条件试验应在5次以上，每次试验取样时间不低于10min,照相图象不少于5个相对；仪器安装点离烟源距离以1000m左右为宜，并力求相机主光轴与烟云路径垂直；当烟气轮廓不明显时，应于烟气内点放发烟剂以加深烟色；，在大气处于极不稳定状态时，不宜采用本方法。优点：简便、经济；第二节点源高斯扩散模型平衡球采用20号测风气球，充灌1:1.7的二氧化碳和氢气混合气体；对于气球的漏气性和平衡效果（因辐射、气温、气压变化对气球净举力的影响）应作预试验，即在施放前20min充气平衡，施放时不合格不能使用；平衡球施放前，应在地面无风处平衡，并用系留球带至预定高度处停留23

16、min后施放;宜采用基线测风法观测，基线长度可选择在5001000m,读数时间间隔不宜超过15s；作稳定、中性和不稳定三种主要类别的试验，每类不宜低于15次。优点：精度高、适于大尺度坊散研究厂缺点：工徒量大，不经济，爹次观察第。此外还有风洞试验研究等。）第二节点源高斯扩散模型一、扩散模型建立直础irtii研究湍流场中物质扩散的理论体系有二种：梯度输送理论；统计理论。梯度输送理论研究方法：利用欧拉提出的方法，在充满流体的空间固定多个点，量测各固定点上的各个参数的变化。理论基础：质量守恒定律，把扩散类似分子扩散，脉动值用平均值代替。统计理论研究方法：拉格朗日方法，空间有一微团，跟随微团流动时各个流

17、动点的规律。理论基础：解决扩散参数时用二元相关理论：方差、概率。第二节点源高斯扩散模型一、扩散模型建立盘础扩散统计理论导出的正态分布假设下：在y、z轴上的分布为正态分布，即在y、z轴上分别有;在扩散的各个空间，风速是均匀稳定的，即时时、处处风速为常数，口二常数；污染物排放的源强Q是连续均匀的；在扩散过程中污染物没有沉降、化合和分解；地面对其起全反射作用，不发生吸收或吸附作用。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坐标系坐标系取排放点（无界源、地面源或高架源排放点）在地面的投影点为原点，主风向为X轴，y轴在水平面内垂直于X轴，正方向在x轴的左侧，z轴垂直于水平面。二.无界空间连

18、续点源扩散模式二.无界空间连续点源扩散模式Q=ucdvdzQ=ucdvdz由正态分布假定，得下风向壬匚点的浓度分布c心z）wa）朋f用方差的表达式a2=yxJcdy由假定源强积分式（单位时间物质守恒）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同理得：b二一打上式中：U平均风速(m/s)；Q,q源强是指污染物排放速率(g/s)。通常：(i)瞬时点源的源强以一次释放的总量表示；连续点源以单位时间的释放量表示；连续线源以单位时间单位长度的排放量表示；连续面源以单位时间单位面积的排放量表示。6一侧向扩散参数，污染物在y方向分布的标准偏差(m);6z竖向扩散参数，污染物在z方向分布的标准偏

19、差6);未知量一浓度c、待定函数A(x)待定系数a、b；式、组成一方程组，四个方程式有四个未知数，故方程式可解。由查表或将式级数展开可得:oo90宀5oO2e-aydy2Jasr2oyFdy代入式：宀奉yJ7T2ya12a;将、代入中，得:0Odydz=ooe-00/OO/OO/、Q=uA（x）eJ8J87yxb、.V2cr-a/2yaz2O2e入d乙8,V2cr,8=2A（A*）wcrvcr_=2曲（Qlqq、,其中：T石去再将、无界状况下,yz代入式得下风向任意位置的污染物浓度（g/n?）Z,22丫乙2b?乙7=exp2/vucyyCrzz三.高架点源高斯扩散模型1三.高架点源高斯扩散模型

20、1镜像全反射像源法实源：像源：bX十Pl召+三笋）c(x,y,z,Hz)c(x,y，z,H+z)实源的贡献c(x,y,z,H)二2tiu(tv(ty*像源的贡献22心M心曲hxPI京+号实际浓度心*心六珂（-詈i+exp-詈：四.高架点源高斯扩散模型四.高架点源高斯扩散模型三.高架点源高斯扩散模型地面浓度模式：取z=0代入上式，得c(x,y,0,H)二exp(-匕)exp(-)兀必rQz2込2(yz地面轴线浓度模式：再取尸0代入上式aH)c(x,0,0,H)=exp(-)地面源高斯模式(令氐0):c(x,y,z,0)=q兀u(tv(ty乙exp-(2bz2)相当于无界源的2倍(镜像垂直于地面，

21、源强加倍)地面最大浓度模式：考虑地面轴线浓度模式TT2c(x,0,0,77)=exp(-兀ucrQz2oz上式，兀增大，则卩增大，第一项减小，第二项增大，必然在某x处有最大值地面最大浓度模式(续)：设%=const(实际中成立)dc&,O,O,H)_0_Hmax迥(E)由此求得c=凹任maxnuH2eay五.参数的求解q源强一计算或实测厂平均风速一多年的风速资料H有效烟囱高度6、刀扩散参数五.参数的求解烟流抬升高度的确定是计算有效源高的关键。热烟流从烟囱出口喷出多大体经过四个阶段：烟流的喷出阶段、浮升阶段、瓦解阶段和变平阶段。产生烟流抬升的原因有两个：一是烟囱出口处的烟流具有一定的初始动量，二

22、是由于烟流温度高于周围空气温度而产生的净浮力。影响这两种作用的因素很多，归结起来可分为排放因素和气象因素两类。排放因素有烟囱出口的烟流速度、烟气温度和烟囱出口内径O气象因素有平均风速、环境空气温度、风速垂直切变、湍流强度及大气稳定度。五.参数的求解五.参数的求解浮升阶段I瓦解阶段I变平阶段.I/、I喷出阶段图烟气抬升与扩散五.参数的求解Holland公式：适用于中性大气条件（稳定时减小，不稳时增加10%20%）AH=(1.5+2.777D)=1(1.5vsD+9.6xW3(3h)uTsu式中叫一烟流出口速度，m/s；D烟囱出口内径，m；u烟囱出口的环境平均风速，m/s；Ts烟气出口温度，K；T

23、a环境平均气温度，K；Qh烟囱的热排放率，kW。汨olland公式比较保守特别在烟囱高热释放率比较强的情况下当大气处于不稳定或稳定状态时，可在上式计算的基础上分别增加或减少10%20%。五.参数的求解臾龛魏窸虞4-3稳定鞠别划分表五.参数的求解w=AfIn=Z。UZInKZ。Z禺地面的咼度；Z。一粗糙度（m）；M系数;Z风速仪的咼度“1Z咼度处的平均风速（m/s）；m指数;稳定度：ABCDEF0.100.150.200.250.300.30图4-4下风距离和水平扩散参数的关系图4-5下风瓯离和铅直扩散参数的关系图4-4下风距离和水平扩散参数的关系图4-5下风瓯离和铅直扩散参数的关系五.参数的求

24、解4*釦魏素魏应用较多的由是帕斯奎尔(PasquilI)和吉福特(Gifford)提出的扩散参数估算方法，也称为PG扩散曲线。由图可见，只要利用当地常规气象观测资料，查取帕斯奎尔大气稳定度等级，即可确定扩散参数。扩散参数/具有如下规律：/随着离源距离增加而增大；不稳定大气状态时的7值大于稳定大气状态，因此大气湍流运动愈强，/值愈大；以上两种条件相同时，粗糙地面上的7值大于平坦地面。1()000/1000IIIIII1000()(O.i丨川聊I排W10100下风距离x/km0.下风距离x/km00g六.实例计算六.实例计算五.参数的求解疯翁查豌稳加度5A-B0.32x(l+0.0004x)1/2

25、0.24x(l+0.0001x)1/2C0.22x(l+0.0004x)1/20.20 xD0.16x(l+0.0004x)-1/20.14x(l+0.0003x)1/2E-F0.11x(l+0.0004x)1/20.08x(l+0.0015x)V2某火力发电厂的烟囱高度为50m,烟囱口直径15m,烟气出口速度为:5m/s,烟气出口温Jt600K,S02的排放率为270g/s,地面10m高的风速为4.0m/s,太阳高度角60度，气温为37C,试计算下风侧地面x轴线500m处SO?的浓度为多少？最大浓度？最大浓度位于何处？解：(1)因为u=4m/s且a60确定稳定度为B计算平均风il：u=4*(

26、50/10)015=5.09(m/s)H=Hs+AHTOC o 1-5 h zvDT-T12A/=4(l5+27D)=(1.5vyD+9.6x10-3)uTu二5*1.5/5.09*(l5+27*1.5*(600310)/600)二5l(m)H二50+5.1二55.1(m)计丽y,6z.查表得：5y=0.32x(l+0.0004x)1/2=0.32*500(1+0.0004*500)1/2=146.1(m)5z二0.24x(1+0.0001x)-1/2=0.24*500(1+0.0001*500)1/2=117.l(m)计祢浓度q(e2.71828)地面轴线浓度模式：再取尸0代入上式c(x,0

27、,0,H)=-=exp(-y)Tiucrycrz2crz270314*509*146l*117lEXP(-55.122*117.12=0.00088(g/m3)=0.88(mg/zn3)地面最大浓度模式（续）：设b%=const（实际中成立）dc（%,O,O,H）_0由此求得cmaxtiuHeay=38.965z=0.24x(1+0.000lx)1/2=38.96X=163.0(M)5y=0.32x(l+0.0004x)=0.32*163(1+0.0004*163)1/2=52.16(m)5z二0.24x(1+0.0001x)-1/2=0.24*163(1+0.0001*500)-1/2=38

28、.96(m)Cmax=0.003147(g/m3)=3.147(g/m3)地面源（H=0）高架源（HMO）无界（任一点）C（x,y,z）Oy2z2-exp(+2)12兀2cT262心+-(护yzyADMS-城市，是大气扩散模型系统(ADMS)系列中的最复杂的一个系统。它运行于PC之上，模拟城市区域来自工业，民用和道路交通的污染源产生的污染物在大气中的扩散。ADMS-城市模型用点源，线源，面源，体源和网格源模型来模拟这些污染源。ADMS-城市可以作为一个独立的系统使用，也可以与一个地理信息系统联合使用。ADMS-城市与Mapinfo以及ESRI的ArcView可以完全有机的连接。我们推荐将ADM

29、S-城市与这两个地理信息系统中的任何一种一起使用。因为这样可以使用数字地图数据，CAD制图和/或航片真实直观地设置您的污染问题。在所使用的不同类型的地图数据上，生成如等值平面图的输出和作报告用的硬拷贝图形等。至于如何得到这些地图数据，相应的信息可以由ArcView和Mapinfo的供应者提供。ADMS-城市与其它用于城市地区的大气扩散模型的一个显著的区别是ADMS-城市应用了现有的基于长度和边界层高度描述边界层结构的参数的最新物理知识o这使得随高度的变化而变化的扩散过程可以更真实地表现出来，所获取的污染物的浓度的预测结果通常是更精确，更可信。家大气质应用的多功能性例如预测结果可与EPAQS标准

30、作比较，应用于英【量战略目标的实施,欧共体(EU)和世界卫生组织(WHO)的标准和导则作比较;大气质量管理区域(AQMAs)的设计;交通规划，低排污区(LEZs)的选择;环境影响评价；“如果怎样?”的情行和对将来污染的预测。扩散模型应用了最新的基于边界层高度和Monin-Obukhov长度的边界层结构参数的物理知识。Monin-Obukhov长度是一种由摩擦力速度和地表热通量而定的长度尺度。“局地高斯型模型被嵌套在一个轨迹模型中以便较大的地区(如大于50公里x50公里)也被此扩散模型考虑了。污染源类型-可详细地模拟3000个网格污染源,1500个道路污染源和1500个工业污染源(由点，线，面和

31、体污染源)能够被同时模拟。由于可将较小的污染源集成为网格污染源，大数量的污染源在模型实际运行中都可被考虑进去。有非常大数量的污染源时，建议用户将小的点源和道路源集成为网格源进行运算，有利于运算速度，提高运行效率。(4)(5)(6)(8)(9)内嵌的街道窄谷模型；反应模块包括计算一氧化氮，二氧化氮和臭氧之间的反应；流量计数数据的排污的计算使用一个污染排放因子的数据库；与排污清单数据库连接；交互式图形用户界面；商业化地理信息系统(例如ArcView和Mapinfo)软件的有机接口；预处理器可自动处理各种输入数据如风速，日期,时间和云盖度，或风速,(10)地表热通量和边界层高度计算边界层参数。气象数

32、据可以是原始数据,小时值或经统计分析的数据；(11)使用了在对流情况下的非高斯的垂直剖面，这可以容许考虑在大气边界层中湍流歪斜的性质，解决因这种现象导致的近地表的高浓度现象。模型验证测试证明，采用这种方法的计算结果有更佳表现。第三节线源扩散模型一.无限长线源扩散模式在平坦地形上,一条平直的繁忙的公路可以看作一无限长线源。它在横风向产生的浓度是处处相等的。条线是由无限多个点组成的。一无限长线源可看成是由无限多个点源组成的。点源的源强可以用单位长线源源强表示。线源在某一空间点产生的浓度,相当于所有点源（单位长度线源）在这空间点产生的浓度之和。它相当于一个点源在这空间点产生浓度对/轴的积分。因此,把

33、点源扩散的高斯模式对变量y积分，可获得线源扩散模式。i111111111C(xyOH)=_(B)y2H2翊-十+十)加QyS2by2q2.单位线元在地面任意一点的浓度为：y2H2de=71UCCTrmQi单位长度源强(g/sm)3.线源在地面任意一点的浓度为:2TT25叶匚念沁一（話+近呵+8V2Q,H2严C40*时呵（-护）Lexp（-2J.+ooy/+ooexp(-y)dy二V2crvexp(-oo2qtj8二V27TCFv+ooGOy2wry、Qtexp_c=7VVLCT、bV2z=exp77TVLCT2b一S)J2b；日2NJ-oOexpoOI2b；J42(F)4、当风向与线源不垂直时

34、，如果风向和线源交角为0,线源下风向的浓度模式为，c=近Qi4nuozSinq)exp-H2、丿第三节线源扩散模型一.无限长线源扩散模型第三节线源扩散模型一.无限长线源扩散模型在一个风速为4m/s,阴天的高速公路上汽车的流量为8000辆/h,平均车速为64km/h,在此车速下每辆车平均排放HC化合物为002g/s,假设该高速公路为无限线源，汽车排气管可忽略不计，试计算高速公路下风侧300m处HC化合物的浓度为多少？（假设风向和高速公路相垂直）解：（1）因为u二4m/s阴天确定稳定度为D(2)5Z.查表得：5z=0.14x(l+0.0003x)4/2=0.14*300(1+0.0003*300)

35、1/2=40.22(m)（3）计祈源强=*每辆车平均排放率二总*0.02=0.0025（,/如第三节线源扩散模型二.有限长线源扩散模式第三节线源扩散模型二.有限长线源扩散模式“2“24、计算浓度:C=exp兀UCT、bV2z(日22b；_日2I2b；丿expC2，L2b；J4少*noo?s/=0.0000124(g/m3)j2*314*4*40.22当估算有限长线源产生的环境浓度时，必须考虑有限长线源两端引起的“边缘效应”0随着接收点距线源距离的增加，边缘效应将在更大的横风距离上起作用。当风向垂直于有限长线源时，通过所关心的接收点作垂直于有限长线源的直线，该直线与有跟长线源的交点选作坐标原点，

36、直线的下风方向为X轴。线源的范围为从旳延伸到匕。有限线源扩散模式为：V2&-H2c=zizexp(rA(y)O第三节线源扩散模型二.有限长线源扩散模空O第三节线源扩散模型二.有限长线源扩散模空石吨2仇12Jexp(-0.5p2)dp刃冷2兀RR00.10.20.30.40.50.60.70.8（/?）00.03980.07930.11790.15540.19150.22570.25800.2881R0.91.01.61.92.02.42.83.03.5（/?）0.31590.34130.44520.47130.47720.49180.49740.49860.4997黑层mu頻遷竝鼻皐韭!賜曲躺

37、a在一个秋季下午17时，风速为3m/s,条长150m成直线的燃烧源，污染物总排放量为：90g/s,试计算线源中心下风侧400m处及一端污染物的浓度为多少？(假设风向和源相垂直)解：(1)因为u=3m/sa30确定稳定度为C(2)计W6y,6Z.查表得：Sy=0.22x(l+0.0004x)1/2=0.22*400(1+0.0004*400)-1/2=81.7(m)5z=0.20 x=0.20*400=80(m)(3)计算PP2P二y/6y=-75/81.7=-0.918P2=yl/5y=75/81.7=0.918(4)计祈源强Qi=90/150=0.6(g/sm)计算浓度A(y)=fJp/cx

38、p(一0.5p门2兀r0.918)dP=L.918/，cxp(_0.5p)clpy/27Tr0.9IS21=exp(-0.5p2)dp=2*0.3159J2兀yl7lUS_exp(-)*A(y)=zV2*0.6J3.14*3*80*2*0.3159=0.00126(/m3)（严服6。卡9込驾謬（晋心等勺乙广or“乙卜坷吩0=切（虫0-）皿為=4（虫0-曲一pj=（5S3KB-M+KS）S8-I=Z*I8/0Sl=3d0=Td3dTdS5M+l（9）申爭碍上鄧解芳甜早二而謝碍鄧解鼻三曲第四节面源扩散模型简化为点源的面源模式面源化为等效点源第四节面源扩散模型a=4.3cry0H22cr；(x+x0

39、)2r：(x+A：。)by。C(xyOH)=exp-(7tu(yy(x+x0)b_(x+x0)Oa“面源源强(mg/s)!1!一、面源化为等效晶!1!一、面源化为等效晶设某一城区以边长1524m的正方形对SO?进行编目，每一正方形区域的排放量为6g/s,当风速为25m/s的薄云夜间，试计算该区域下风向相邻正方形区中心点的浓度为多少？(假设该区域内污染源高度可忽略不计)解：(1)因为u=2.5m/s确定稳定度为F计算亏a431524=354.4(/71)计算X。5y0=O.llxo(l+O.OOO4xo)二354.4(m)xo=595O.l(m)x+x0=5950.1+1524=7474.1(m)6060第四节面源扩散模型(4)计示示X+X。处的5y,乙查表得：5y=O.llx(1+0.0004x)1/2=0.11*7474.1(1+0.0004*7474.1)1/2=411.6(m)5z=0.08x(l+0.0015x)-1/2=0.08*7474.1(1+0.0015*7474.1)-,/2=171.l(m)H2C(xy0H)=exp-(W(x+x()o(x+x0)H2计算浓度ro)2cr；(x+x0)2er；(x+x0)咖、(x+乂。)b：(x+X。)6XP-