4大气污染浓度估算模式课件

第四章大气污染物扩散模式1.湍流扩散的基本理论2.高斯扩散模式3.污染物浓度的估算方法4.特殊气象条件下的扩散模式5.城市及山区的扩散模式6.烟囱高度设计7.厂址的选择扩散的要素风：平流输送为主，风大则湍流大湍流：扩散比分子扩散快105～106倍湍流的基本概念

湍流——大气的无规则运动风速的脉动风向的摆动起因与两种形式

热力：温度垂直分布不均（不稳定）机械：垂直方向风速分布不均匀及地面粗糙度第一节湍流扩散的基本理论湍流扩散理论:主要阐述湍流与烟流传播及物质浓度衰减的关系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，用分子扩散方程描述。湍流统计理论泰勒－统计学方法，正态分布萨顿实用模式高斯模式

相似理论

粒子浓度分布以x轴为对称轴，并符合正态分布。由湍流引起的扩散:xy微粒平均风高斯模式的有关假定坐标系

右手坐标，x为平均风向，z为垂直方向四点假设

a．污染物浓度在y、z上分布为正态分布b．全部空间中风速均匀稳定c．源强是连续均匀稳定的d．扩散中污染物是守恒的（不考虑转化和沉降）第二节高斯扩散模式高斯扩散模式的坐标系高斯烟流的浓度分布高斯烟流中心线上的浓度分布无界空间连续点源扩散模式由正态分布假定，得下风向任一点的浓度分布方差的表达式由假定d源强积分式（单位时间物料守恒）

无界空间连续点源扩散模式c——任一点处的污染物浓度，g/m3u——平均风速,m/sq——源强，g/sσy，σx——污染物在x、y方向的标准差高架连续点源扩散模式镜像全反射---->像源法实源：c（x，y，z-H）像源：c（x，y，z+H）高架连续点源实源的贡献像源的贡献实际浓度高架连续点源扩散模式(1)地面浓度模式：(2)地面轴线浓度模式：

高架连续点源扩散模式由地面轴线浓度模式：（3）地面最大浓度模式：地面连续点源扩散模式倾斜烟云模式:

倾斜烟云模式:

在预测上述颗粒时，假设沉积和无沉积有相同的分布形式，但在整个烟云离开源以后，便以重力终端速度下降(ut),此时，只要将高斯模式中有效源高H用来置换即可得到倾斜烟云模式。粒径小于15μm的颗粒物可按气体扩散计算大于15μm的颗粒物：倾斜烟流模式

颗粒物扩散模式：

H?

σy?σz?第三节污染物浓度的估算高斯扩散模式的坐标系1.烟气抬升高度的计算初始动量：速度、内径烟温度－>浮力烟气抬升？有效源高：HS-----烟囱几何高度；△H------烟气抬升高度Holland公式Briggs公式中国国家标准中规定的公式

计算方法：第三节中国当QH≥21000kw或2100≤

QH＜21000kW且(Ts-Ta)≥35k时：当1700kW＜QH＜2100kW时：当QH≤1700kw或（Ts-Ta）＜35k时：当10m高处的年平均风速小于或等于1.5m/s时：某城市火电厂的烟囱高100m，出口内径5m。出口烟气流速12.7m/s，温度140℃，流量250m3/s。烟囱出口处的平均风速4m/s，大气温度20℃，当地气压978.4hPa，试确定烟气抬升高度及有效源高。例题2、扩散参数的确定：

P－G曲线法P－G曲线Pasquill常规气象资料估算Gifford制成图表方法要点大气分成A-F共六个稳定度等级(云、日照、风速……)x~σy曲线（6条）分别对应6个稳定度等级第三节应用根据常规资料确定稳定度级别

P－G曲线的应用：利用扩散曲线确定扩散参数

地面最大浓度估算浓度估算太阳高度角（式4-29，地理纬度，倾角）辐射等级稳定度云量（加地面风速）

稳定度分类方法中国扩散参数的确定：改进的P－T法扩散参数的选取扩散参数的表达式为（取样时间0.5h，按表4-8查算）平原地区和城市远郊区，D、E、F向不稳定方向提半级工业区和城市中心区，C提至B级，D、E、F向不稳定方向提一级丘陵山区的农村或城市，同工业区取样时间大于0.5h，不变，某城市火电厂的烟囱排放烟流的有效高度为304.9m,，烟气排放速率为150g/s，烟囱出口处的平均风速4m/s，试计算阴天白天的SO2的最大落地浓度及出现的距离。例题第四节特殊气象条件下的扩散模式有上部逆温的扩散示意图1、封闭型扩散模式相当于两镜面之间无穷次全反射实源和无穷多个虚源贡献之和n为反射次数，在地面和逆温面实源在两个镜子里分别形成n个像简化计算：封闭型扩散模式熏烟型的污染2、熏烟型扩散模式假设：

D换成hf（垂向均匀分布）；q只包括进入混合层部分，则仍可用上面公式

熏烟型扩散模式几个特殊位置:1.线源扩散模式第五节城市及山区扩散模式城市大气排放规范里规定条件：烟囱高40m；单个排放量<0.04t/h实际中存在很多小烟囱，可作为面源处理城市2.面源扩散模式箱模式简化为点源的面源模式窄烟流模式箱模式假定污染物浓度在混合层内均匀分布划分为更小的面源单元简化为点源的面源模式z某点的污染物浓度主要取决于上风向面单元的源强，上风向两侧单元对其影响很小某点的污染物浓度主要由它所在的面单元的源强决定窄烟流模式山区封闭山谷中的扩散模式

NOAA和EPA模式

ERT模式封闭山谷中的扩散模式峡谷两壁多次反射，距离污染源一段距离处，横向均匀分布

NOAA和EPA模式

NOAA：以高斯模式为基础，对有效源高进行修正

EPA：只是对所有稳定度级别都进行了地形高度修正

ERT模式

以高斯模式为基础，对有效源高进行修正第六节烟囱高度的设计烟囱高度？按地面最大浓度计算按地面绝对最大浓度计算按一定保证率计算P值法（1）按地面最大浓度计算

（2）按地面绝对最大浓度计算（3）按一定保证率的计算法取上述两种情况之间一定保证率下的平均风速和扩散参数（4）P值法

国标GB/T13201-91焦作市中高架点源烟气在市区地面的浓度分布研究吕霜尹锦锋魏秀英（平顶山工业职业技术学院资源开发系，河南平顶山467001）摘要：本文主要对焦作市中高架点源烟气在市区地面的浓度分布进行了分析，结果表明焦作市中高架点源分布不合理，四季的浓度分布受气候影响较明显，中高架点源的浓度地面分布相对集中，自然的环境容量没有得到充分利用。另外，采用A-P值法对SO2的环境容量和消减量进行了计算。关键词：点源总量控制区烟气分布烟囱设计中的几个问题: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烟气抬升高度优先采用国家标准中的推荐公式气象参数的取值方法应注意的具体要求：

收集气候资料

风向、风速、大气稳定度、混合层高度长期平均浓度的估算厂址选择

本底浓度；风向、风速；温度层结；地形第七节厂址选择4.24.44.11作业谢谢！Email:经常不断地学习,你就什么都知道。你知道得越多,你就越有力量StudyCo