158大气污染物浓度估算方法.

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15.8大气污染物浓度估算方法解析

15.8大气污染物浓度估算方法解析

1.霍兰德(Holland,1953年)公式
H USd u (1.5 2.7 Ts Ta 1 d ) (1.5U s d 9.6 103 QH ) Ts u
式中 Us—烟气(实际状态)出口速度(m/s); d —烟囱口内径(m); u —烟囱口高度上的平均风速(m/s),可用风速廓线模式(15-17) 或(15-18)计算; Ts、Ta—分别为烟气出温度和环境大气的温度(K); QH—烟气热排放率(kW),由式(15-55)计算。 霍兰德式适用于中性条件。对于非中性条件,霍兰德建议在不稳定时 增加10%~20%,稳定时减少10%~20%。 霍兰德式对排热率和高度都不大的烟囱可获得比较保守的估算,对 较大的热力浮升源不适用,计算结果过于偏低。
H 0.362Q
1/ 3 H
x
1/ 3
u
1
(15-50) (15-51)
3/5 2/5 H 0.332Q H HS u 1
x 0.33Q
2/5 H
HS
3/ 5
u
( 6 / 5 )
式中,x* 是大气湍流特征距离。当 x 超过 x* 时,大气湍流对烟气抬升起主导作用。
15.8 大气污染物浓度估算方法
15.8.1有效源高的计算 大气扩散模式中的有效源高 H是烟囱的几何高度HS与烟 流抬升高度ΔH之和
已有的抬升高度计算公式很 多,大多是根据实验中总结 出来的经验或半经验公式。 这里仅介绍常用的几个公式。
对一确定的烟囱,HS是一定的,因此只要计算出烟流抬升高度就可得出有 效源高。 烟气的初始动量产生动力抬升,热浮力产生热力抬升。初始动量决定于烟 气出口速度Us和烟囱口的内径d,热浮力则决定于烟气与周围空气之间的温 度差(Ts-Ta)或密度差(ρ-ρs)。 实测资料表明,热而强的大烟囱热力抬升是主要的,动力抬升是次要的; 小烟囱的动力抬升比例有所增加。 烟气与周围空气的混合速度对烟气的抬升高度影响很大,平均风速愈大, 湍流愈强,混合就愈快,温差和动量都迅速减少,故抬升愈小。 稳定的温度层结抑制烟云的抬升,不稳定层结促进抬升;当层结不稳定时 湍流交换活跃,过快的交换混合对抬升不利。 城市等粗糙下垫面上空的湍流较强,不利于抬升。离地面愈高,地面粗糙 度引起的湍流减弱,对抬升有利。复杂的地形还可能形成局部温场和风场而 影响抬升。 烟囱本身的几何形状和周围障碍物也会引起动力效应。当烟气出口速度 过低,以致接近烟囱口处平均风速时,烟气不但不会抬升,反而会产生烟气 下洗 。

空气污染指数计算方法

空气污染指数计算方法

空气污染指数计算方法(一)空气污染指数的定义及分级限值API( Air Pollution Index的英文缩写)是空气污染指数,我国城市空气质量日报 API 分级标准如表 1:表 1 空气污染指数对应的污染物浓度限值污染指数污染物浓度(毫克/ 立方米)SO2 2 10 CO 3NO PM O API (日均(小时均值)(日均值)(日均值)值)(小时均值)50 0.050 0.080 0.050 5 0.120100 0.150 0.120 0.150 10 0.200200 0.800 0.280 0.350 60 0.400300 1.600 0.565 0.420 90 0.800400 2.100 0.750 0.500 120 1.000500 2.620 0.940 0.600 150 1.200表 2 空气污染指数范围及相应的空气质量类别指数空气质量对健康的影响建议采取的措施状况优可正常活动0 良50 轻微污染易感人群症状有轻度加剧,健康心脏病和呼吸系统疾病患0 轻度污染人群出现刺激症状力消耗和户外活动50 中度污染心脏病和肺病患者症状显著加老年人和心脏病、肺病患者剧,运动耐受力降低,健康人群中室内,并减少体力活动0 中度重污染普遍出现症状重污染健康人运动耐受力降低,有明显老年人和病人应当留在室强烈症状,提前出现某些疾病消耗,一般人群应避免户外1(六)空气污染指数的计算方法① 基本计算式:设 I 为某污染物的污染指数, C 为该污染物的浓度。

则:式中: C大与 C 小:在 API 分级限值表(表 1)中最贴近 C值的两个值, C大为大于C 的限值, C小为小于 C的限值。

I 大与 I 小:在 API 分级限值表(表 1)中最贴近 I 值的两个值, I 大为大于 I 的值,I 小为小于 I 的值。

例子:假定某地区的PM10日均值为 0.215 毫克 / 立方米, SO2日均值为 0.105 毫克/ 立方米, NO2日均值为 0.080 毫克 / 立方米,则其污染指数的计算如下:按照表 1, PM10实测浓度 0.215 毫克 / 立方米介于 0.150 毫克 / 立方米和 0.350 毫克/ 立方米之间,按照此浓度范围内污染指数与污染物的线性关系进行计算,即此处浓度限值C2 =0.150 毫克 / 立方米, C3 =0.350 毫克 / 立方米,而相应的分指数值 I2 =100 , I3 =200 ,则 PM10的污染分指数为:I = (( 200-100) / (0.350 - 0.150 ))× (0.215 - 0.150) +100=132这样, PM10的分指数 I =132;其它污染物的分指数分别为I =76(SO2),I =50 (NO2)。

大气污染物折算排放浓度公式

大气污染物折算排放浓度公式

大气污染物折算排放浓度公式一、引言大气污染问题日益严重,为了更准确地评估不同污染物对环境的影响,科研人员提出了折算排放浓度的概念和公式。

本文将介绍大气污染物折算排放浓度的公式及其应用。

二、折算排放浓度的概念折算排放浓度用于对不同污染物的排放进行比较,并将其转化为等价的浓度单位,常用的折算排放浓度单位有mg/m³、μg/m³等。

通过折算排放浓度,可以实现对不同污染物的综合评估,有助于环境管理和决策的制定。

三、大气污染物折算排放浓度的计算公式如下:C = (E / Q) × F其中,C表示污染物的折算排放浓度,E表示该污染物的排放量,Q表示大气环境总量,F表示该污染物的折算系数。

折算系数是一个重要参数,它反映了不同污染物对环境的污染程度。

通常,折算系数是根据各种污染物的毒性、化学性质等因素确定的。

不同地区和国家可能采用不同的折算系数,以适应实际情况。

四、折算排放浓度的应用1. 环境评估与管理利用折算排放浓度,可以对不同来源的污染物排放进行综合评估。

通过计算不同污染物的折算排放浓度,可以得知它们对环境的影响程度,从而制定相应的环境管理措施。

2. 污染物减排监控折算排放浓度也可以用于污染物减排的监控与评估。

通过实时监测不同污染物的折算排放浓度,可以及时发现异常情况,制定减排策略,达到减少污染物排放的目的。

3. 跨区域比较在不同地区或国家的比较研究中,折算排放浓度可以作为一个统一的指标,用于对不同地区或国家的污染物排放进行比较。

这样可以更准确地评估各地区或国家的环境状况,提出合理的建议和改进措施。

五、总结大气污染物折算排放浓度公式是一种重要的工具,能够帮助我们更全面、准确地评估不同污染物对环境的影响。

通过折算排放浓度的计算,可以更好地进行环境评估与管理,污染物减排监控以及跨区域比较研究。

在后续的研究与实践中,我们应该根据实际情况选择合适的折算公式和折算系数,以期实现更好的环境保护和可持续发展。

4大气污染浓度估算模式

4大气污染浓度估算模式

4大气污染浓度估算模式气污染是指空气中存在的有害物质的浓度超过了对人类和环境健康的安全限值。

为了准确估算大气污染浓度,科研人员提出了多种模式,以下介绍四种常用的大气污染浓度估算模式。

1.高斯模型高斯模型是一种常用的空气污染浓度估算模式,也被称为点源模型。

这种模型假设污染物在大气中的传输和扩散过程符合高斯分布,即呈现出一个钟形曲线。

它通过输入源点的位置、排放速率、周围环境条件等参数,估算出不同距离和方向上的浓度。

高斯模型适用于估算点源的扩散浓度,如烟囱排放的污染物。

2.插值模型插值模型是一种基于测量而非计算的方法,用于估算大范围区域内的污染物浓度。

它通过采集分布在空间上的有限浓度数据点,并通过数学插值技术来推断其他地点的浓度。

插值模型可以更好地描述污染物随空间变化的趋势和分布规律。

常用的插值方法包括反距离权重插值法、克里金插值法等。

3.气象-扩散模型气象-扩散模型是一种综合考虑大气环境条件和物质扩散规律的模型。

它根据气象因素(如风速、风向、湍流强度等)和地理地形(如高度、植被覆盖等)等参数,模拟污染物的输送和扩散过程。

气象-扩散模型可以提供更准确的大范围区域内的污染物浓度预测,适用于城市、地区或国家层面的空气质量评估。

4.化学传输模型化学传输模型是一种综合考虑化学反应和扩散过程的模型,用于估算大范围区域内的污染物浓度。

它通过输入大气环境条件、污染物排放源的位置和排放量等参数,模拟和计算污染物在大气中的传输、转化和沉降过程。

化学传输模型可以评估不同化学物质的影响,预测和分析复杂的气象和污染过程。

这四种大气污染浓度估算模式各有优势和适用范围,可以根据具体情况选择合适的模型进行预测和分析。

大气污染物排放量估算

大气污染物排放量估算

源强]污染物排放系数及污染物排放量计算方法一、废水部分Wi=Ci×Qi×10 W——某一排放口i种污染物年排放量(公斤/年)Q——该排放口年废水排放量(万吨/年)C——该排放口i种污染物平均浓度(毫餐饮业及商场年废水排放量可按年用新鲜水量的80%计;美容、理发店和浴室等行业年废水排放量可按年用新鲜水量的85%计。

二、废气部分1、年废气排放量Q=P•B Q—某一锅炉、茶炉、大灶或工业窑炉年废气排放量(万标立方米/年)B——该锅炉、茶炉、大灶或工业窑炉年燃料消耗量(吨/年)P——该锅炉、茶炉、大灶或工业窑炉废气排放量的排放系数。

各种燃料废气排污系数2、年烟尘排放量G=B·K·(1-η)G——某一锅炉、茶炉、大灶或工业窑炉年烟尘排放量(吨年)。

B——该锅炉、茶炉、大灶或工业窑炉年燃料消耗量。

煤(吨/年);燃料油(立方米/年);燃料气(百万立方米/年)。

K——该锅炉、茶炉、大灶或工业窑炉年烟尘排放量的污染系数。

η——该锅炉、茶炉、大灶或工业窑炉除尘系统的除尘效率(%)。

其中旋风除尘器除尘效率为80%左右,水膜除尘器除尘效率为90%左右。

燃煤烟尘污染系数燃料油、燃料气烟尘排污系数注:1、燃料油比重为0.92~0.98吨/立方米。

2、燃料气(指液化气)1百万立方米(常压)≈2381吨3、各种污染物排放量SO2排放量:W=β .B (1–ŋ) CO和NOX排放量:W=β .B W—某锅炉、茶炉、大灶或工业窑炉某种污染物年排放量(吨)β—该锅炉、茶炉、大灶或工业窑炉该种污染物燃料煤、油、燃料气的排污系数B—该锅炉、茶炉、大灶或工业窑炉燃料年消耗量。

煤(吨/年);燃料油(立方米/年);燃料气(百万立方米/年)ŋ—该锅炉、茶炉、大灶或工业窑炉脱硫系统的脱硫效率,其中水膜除尘器脱硫效率为15~20%,旋风除尘器的脱硫效率为0。

各种燃料各种污染物排污系数关于废气污染物排放量计算的简易计算法一:燃煤1、燃煤烟尘排放量的估算计算公式为:耗煤量(吨)X煤的灰分(%)X灰分中的烟尘(%)X(1-除尘效率%)烟尘排放量(吨)=——————————————————————————————— 1- 烟尘中的可燃物(%)其中耗煤量以1吨为基准,煤的灰分以20%为例,具体可见《排污收费制度》P115页;灰分中的烟尘是指烟尘中的灰分占燃煤灰分的百分比,与燃烧方式有关,以常见的链条炉为例,15%-25%,取20%;除尘以旋风除尘为例,取80%;烟尘中的可燃物一般为15%-45%,取20%,则1吨煤的烟尘排放量=1X20%X20%X(1-80%)/1-20%=0.01吨=10千克如除尘效率85%,1吨煤烟尘排放量=7.5千克如除尘效率90%,1吨煤烟尘排放量=5千克2、燃煤SO2排放量的估算计算公式:SO2排放量(吨)=2X0.8X耗煤量(吨)X煤中的含硫分(%)X(1-脱硫效率%)其中耗煤量以1吨为基准,煤中的含硫分为1.5%,则1吨煤的SO2产生量=2X0.8X1X1.5%=0.024吨=24千克其中煤中的含硫分为1%,则1吨煤的SO2产生量=2X0.8X1X1%=0.016吨=16千克3、燃煤NOX排放量的估算:计算公式:NOX排放量(吨)=1.63X耗煤量(吨)X(燃煤中氮的含量X燃煤中氮的NOX 转化率%+0.000938)NOX排放量(吨)=1.63X耗煤量(吨)X(0.015X燃煤中氮的NOX转化率%+0.000938)其中耗煤量以1吨为基准,燃煤中氮的含量=1.5% 燃煤中氮的转化率=25%, 具体可见《排污收费制度》P122页则1吨煤的NOX排放量=1.63X1X(0.015X25%+0.000938)=0.00764吨=7.6千克根据国家环保总局编著的《排污申报登记实用手册》“第21章第4节NOX、CO、CH化合物排放量计算”,燃煤工业锅炉产生的NOX的计算公式如下:GNOX=B X FNOX GNOX:——NOX排放量,千克;B——耗煤量,吨FNOX——燃煤工业锅炉NOX产污排污系数,千克/吨燃煤工业锅炉NOX产污排污系数,千克/吨二、燃油1、燃油SO2排放量的估算计算公式:SO2排放量(吨)=2X耗油量(吨)X燃油中的含硫分(%)X(1-脱硫效率%) 其中耗油量以1吨为基准,油中的含硫分为2%,则1吨油的SO2产生量=2X1X2%=0.04吨=40千克2、燃油NOX排放量的估算:计算公式:NOX排放量(吨)=1.63X耗油量(吨)X(燃油中氮的含量% X燃油中氮的NOX 转化率%+0.000938)其中耗油量以1吨为基准,燃油中氮的转化率=35%, 氮的含量=0.14% 具体可见《排污收费制度》P123页则1吨油的NOX排放量=1.63X1X(0.14%X35%+0.000938)=0.00232吨=2.32千克。

空气质量综合指数计算公式

空气质量综合指数计算公式

空气质量综合指数计算公式
空气质量综合指数(Air Quality Index,简称AQI)是一种用于评估空气质量的指标,根据不同污染物的浓度来计算。

下面是常见的空气质量综合指数计算公式:
1. 首先,确定几种主要污染物的浓度,包括:PM
2.5(可吸入颗粒物直径小于等于2.5微米)、PM10(可吸入颗粒物直径小于等于10微米)、臭氧(O3)、二氧化硫(SO2)、二氧化氮(NO2)和一氧化碳(CO)。

2. 对于每种污染物,将其浓度与对应的国家或地区空气质量标准进行比较,并确定每个污染物的空气质量分指数(Air Quality Sub-Index)。

3. 空气质量分指数一般以0到100的范围表示,其中0表示最好的空气质量,100表示最差的空气质量。

4. 对于每个污染物的空气质量分指数,根据其对人体健康的影响程度,确定权重系数(Weighting Factor)。

5. 将每个污染物的空气质量分指数与对应的权重系数相乘,并将结果相加,得到最终的空气质量综合指数。

总的计算公式可以表示为: AQI = w1 * I1 + w2 * I2 + ... + wn * In 其中,AQI表示空气质量综合指数,w1、w2、...、wn表示各污染物的权重系数,I1、I2、...、In表示对应污染物的空气质量分指数。

需要注意的是,具体的权重系数和空气质量分指数的计算方法可能会因不同的国家或地区而有所不同。

每个国家或地区都有自己的空气质量标准和计算方法,所以在实际应用中应该参考相应的标准和指
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南来计算空气质量综合指数。

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15.8大气污染物浓度估算方法


1.霍兰德(Holland,1953年)公式
H USd u (1.5 2.7 Ts Ta 1 d ) (1.5U s d 9.6 103 QH ) Ts u
式中 Us—烟气(实际状态)出口速度(m/s); d —烟囱口内径(m); u —烟囱口高度上的平均风速(m/s),可用风速廓线模式(15-17) 或(15-18)计算; Ts、Ta—分别为烟气出温度和环境大气的温度(K); QH—烟气热排放率(kW),由式(15-55)计算。 霍兰德式适用于中性条件。对于非中性条件,霍兰德建议在不稳定时 增加10%~20%,稳定时减少10%~20%。 霍兰德式对排热率和高度都不大的烟囱可获得比较保守的估算,对 较大的热力浮升源不适用,计算结果过于偏低。
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2.布里吉斯(G.A.Briggs)公式
当 QH >21000 kW 时: x<10HS x>10HS
H 0.362Q
1/ 3 H
x
2/3
u
1
(15-48)
1
H 1.55Q
1/ 3 H
HS
2/3
u
(15-49)
当 QH <21000 kW 时: x<3x* x>3x*

D D D D D
表 15-11 太阳倾角δ 的概略值 月 旬 上 中 下 1 -22 -21 -19 2 -15 -12 -9 3 -5 -2 +2 4 +6 +10 +13 5 +17 +19 +21 6 +22 +23 +23 7 +22 +21 +19 8 +17 +14 +11 9 +7 +3 -1 10 -5 -8 -12 11 -15 -18 -21 12 -22 -23 -23

污染物浓度估算

污染物浓度估算一、湍流扩散理论简介大气扩散的基本问题,是研究湍流与烟流传播和物质浓度衰减的关系问题。

目前处理这类问题有三种广泛应用的理论:梯度输送理论、湍流统计理论和相似型论。

1.梯度输送理论梯度输送理论是通过与菲克扩散理论的类比而建立起来的。

菲克认为分子扩散的规律与傅立叶提出的固体中的热传导的规律类似,皆可用相同的数学方程式描述。

湍流梯度输送理论进一步假定,由大气湍流引起的某物质的扩散,类似于分子扩散,并可用同样的分子扩散方程描述。

为了求得各种条件下某污染物的比交分布,必须对分子扩散方程在进行扩散的大气湍流场的边界条件下求解。

然而由于边界条件往往很复杂,不能求出产格的分析解.只能是在持定的条件下求出近似解,再根据实际情况进行修正。

2.湍流统计理论泰勒首先应用统计学方法研究湍流扩散问题,并于1921年提出了著名的泰勒公式。

图3—13是从污染源放心的粒子,在风沿着x方向吹的湍流大气中的扩散情况。

假定大气湍流场是均匀、稳定的。

从原点放出的一个粒子的位置用y表示、则y随时间而变化.但其平均值为零。

如果从原点放出很多粒子、则在x轴上粒子的浓度最高、浓度分布以x轴为对称轴、并符合正态分布。

萨顿首先应用泰勒公式,提出了解决污染物在大气中扩散的实用模式。

高斯在大量实测资料分析的基础上,应用湍流统计理论得到了正态分布假设下的扩散模式,即通常所说的高斯模式。

高斯模式是目前应用较广的模式,下面对其作进一步介绍。

1 坐标系高斯模式的坐标系如图3一14所示.其原点为排放点(无界点源或地面源)或高架源排放点在地面的投影点、x轴正方向为平均风向,y轴在水平面上垂直于x轴,正向在x物的左侧,z轴垂直水平面xoy,向上为正向,即为右手坐标系。

在这种坐标系中,烟流中心线或与x轴重合,或在xoy面的投影为x轴。

2.高斯模式的四点假设大量的实验和理论研究证明,特别是对于连续源的平均烟流,其浓度分布是符合正态分布的。

因此我们可以作如下假定:(1)污染物浓度在y、z轴上的分布符合高斯分布(正态分布);(2)在全部空间中风速是均匀的、稳定的;(3)源强是连续均匀的;(4)在扩散过程中污染物质量是守恒的。

158大气污染物浓度估算方法

158大气污染物浓度估算方法大气污染物浓度估算方法是环境科学和气象学领域的重要研究内容。

准确地估算大气污染物的浓度对于评估环境质量、制定环境政策和采取减排措施具有重要意义。

在估算大气污染物浓度时,需要考虑多种因素,包括气象条件、污染源排放情况、地形地貌等。

目前,有多种方法可用于估算大气污染物的浓度,其中包括统计回归方法、物质平衡方法、遥感技术和数值模拟方法等。

根据不同的研究目标和数据可用性,选择适当的方法进行浓度估算至关重要。

下面将介绍一些常用的方法:1. 统计回归方法:这是一种基于统计数据的浓度估算方法。

该方法通过收集大气污染物浓度数据和相关因素(如温度、湿度、风速等)数据,建立回归模型来估算未来的浓度。

这种方法适用于短期的浓度估算,但需要有足够的历史数据来建立可靠的模型。

2. 物质平衡方法:这种方法基于物质在大气中的平衡原理,考虑到污染源的排放、大气扩散、沉降和生物转化等过程,来估算大气污染物的浓度。

这种方法适用于长期和区域尺度的浓度估算,但需要准确的污染源排放数据和气象数据。

3. 遥感技术:遥感技术通过卫星或飞机传感器获取大气污染物的遥感影像,进而估算浓度。

这种方法可以获得大范围的浓度数据,但需要准确的遥感影像和相关的算法。

4. 数值模拟方法:数值模拟方法是一种基于数学模型的浓度估算方法。

该方法将大气物理和化学过程建模,通过解方程组来模拟大气污染物的传输和转化过程,从而估算浓度。

数值模拟方法可以提供高空间分辨率和时间分辨率的浓度数据,但需要准确的模型参数和大量的计算资源。

除了以上介绍的方法,还有其他一些技术可以用于估算大气污染物的浓度,如人工神经网络、支持向量机等。

这些方法在不同的研究领域和应用场景中得到了广泛的应用。

总之,大气污染物浓度估算方法是一项复杂而关键的研究工作。

选择适当的方法对于准确评估大气质量和采取有效的控制措施至关重要。

未来,随着科学技术的不断发展,我们可以期待这些估算方法的进一步改进和创新。

大气污染物的浓度预测模式PPT课件

大气环境影响评价
1. 大气环境影响评价概述
2. 大气污染源调查与评价
3. 污染气象参数调查
4. 大气环境质量状况调查
5. 大气污染物的浓度预测模式
6. 大气环境污染控制管理
5. 大气污染物的浓度预测模式
点源扩散的高斯模式
点源扩散高斯模式中参数的选取 非点源大气污染物扩散预测 特殊情况下大气污染物预测模式
(5-20)
3. 非点源大气污染物扩散预测
(1)连续线源扩散模式 : (P113)
在高斯模式中,连续线源等于连续点源在线源长度上的 积分。直线型线源等简单情形,可求出连续线源浓度的解
析公式(线源与风向垂直、平行、成一定角度)。
(2)连续面源扩散模式: (P114)
积分法 虚点源法(后退点源)
γ2——铅直扩散参数回归系数; x—— 距排气筒下风向水平距离,m;
稳定度等级 A B B~C C C~D D D~E E F
α
1
γ
1
下风距离,m 0~1000 >1000 0~1000 >1000 0~1000 >1000 0~1000 >1000 0~1000 >1000 0~1000 >1000 0~1000 >1000 0~1000 >1000 0~1000 >1000
推导得到地面浓度模式:
He2 y2 C ( x, y,0) exp( 2 ) exp( 2 ) u y z 2 y 2 z Q
掌握
地面轴线浓度扩散模式
地面浓度以X轴为对称,X轴上具有最大值,向两侧(Y 方向)逐渐减小。因此,地面轴线浓度是我们所关心的。
当y=0,z=0时,由
高斯扩散模式中σy、σz的确定P117
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(2)日落前一小时至日出后一小时为夜间。
(3)强太阳辐射对应于碧空下的太阳高度角大于60°的条件;弱太阳 辐射相当于碧空下太阳高度角为15°~35°。在中纬度地区,仲夏晴天的 中午为强太阳辐射,寒冬晴天中午为弱太阳辐射。云量将减少太阳辐射, 在确定太阳辐射时,云量应与太阳高度一起考虑。例如,在碧空下应当是 强太阳辐射,但此时若有碎中云(云量6/10到9/10)时,则要减到中等太 阳辐射,碎低云时则减到弱辐射。
(4)当10m高处的年平均风速≤1.5m/s时
H
5.5QH1 /
4
(
dTa dz
0.0098)3 / 8
15.8.2扩散参数的确定
境风大洞气模扩拟散实模验式确中定的,扩也散可参以数经σy验和估σz算可。以现现场场测测定定的或环方 法有照相法、等容(平衡)气球法、示踪剂扩散法、激光 雷达测烟等。经验估算目前应用最多的是P—G扩散曲线 法。
❖烟气的初始动量产生动力抬升,热浮力产生热力抬升。初始动量决定于烟 气出口速度Us和烟囱口的内径d,热浮力则决定于烟气与周围空气之间的温 度差(Ts-Ta)或密度差(ρ-ρs)。 ❖实测资料表明,热而强的大烟囱热力抬升是主要的,动力抬升是次要的; 小烟囱的动力抬升比例有所增加。
❖烟气与周围空气的混合速度对烟气的抬升高度影响很大,平均风速愈大, 湍流愈强,混合就愈快,温差和动量都迅速减少,故抬升愈小。
x>3x*
H
0.332QH3/ 5Leabharlann H2 S/
5
u 1
(15-51)
x
0.33Q
2 H
/
5
HS3/5
(6 / 5)
u
式中,x* 是大气湍流特征距离。当 x 超过 x* 时,大气湍流对烟气抬升起主导作用。
3.卡森-摩西(Carson and Moses)公式 此式仅适用于QH≥8.374×103 kW的烟源。
(4)这种方法,对于开阔的乡村地区能给出较可靠的稳定度,但对城 市地区是不大可靠的。这是由于城市下垫面有较大的地面粗糙度及城市热 岛效应所致。最大的差别出现在静风晴夜。这时,乡村是稳定的,但在城 市出现了热岛混合层,即在高度相当于建筑物平均高度几倍之内是稍不稳 定或近中性的,而它的上面有一个稳定层。
❖稳定的温度层结抑制烟云的抬升,不稳定层结促进抬升;当层结不稳定时 湍流交换活跃,过快的交换混合对抬升不利。
❖城市等粗糙下垫面上空的湍流较强,不利于抬升。离地面愈高,地面粗糙 度引起的湍流减弱,对抬升有利。复杂的地形还可能形成局部温场和风场而 影响抬升。
❖ 烟囱本身的几何形状和周围障碍物也会引起动力效应。当烟气出口速度 过低,以致接近烟囱口处平均风速时,烟气不但不会抬升,反而会产生烟气 下洗 。
为了避免庞杂、特殊的气象观测和烦琐的计算,帕斯 奎尔(F.Pasqull)在大量观测和研究的基础上,于1961 年总结提出一套根据常规气象观测资料划分大气稳定度 级别和估算扩散参数的方法。最初,帕斯奎尔用烟云的 宽度和厚度来表示横风向和垂直向的扩散,后来吉福德 ( F.A.Giford ) 将 它 改 成 表 示 扩 散 参 数 的 曲 线 , 称 为 Pasqull-Giford扩散曲线,简称P-G扩散曲线。
3
2.布里吉斯(G.A.Briggs)公式
当 QH>21000 kW 时:
x<10HS
H
0.362QH1/ 3
x2/3
1
u
(15-48)
x>10HS
H
1.55QH1/ 3
HS2/3
1
u
(15-49)
当 QH<21000 kW 时:
x<3x*
H
0.362QH1/ 3
x1/3
1
u
(15-50)
Ts、Ta—分别为烟气出温度和环境大气的温度(K); QH—烟气热排放率(kW),由式(15-55)计算。 霍兰德式适用于中性条件。对于非中性条件,霍兰德建议在不稳定时 增加10%~20%,稳定时减少10%~20%。
霍兰德式对排热率和高度都不大的烟囱可获得比较保守的估算,对
较大的热力浮升源不适用,计算结果过于偏低。
2.利用P-G扩散曲线确定σy和σz P-G扩散曲线示于图15-24和图15-25。按
表15-6确定出某地某时的稳定度级别后,便可 用这两张图查出该稳定度级别下各下风距离x处 的和值。另外,伦敦气象局还给出了表15-7, 用内插法可求出20km内的σy和σz值。
15.8.2.1 P-G扩散曲线法的应用 P-G曲线
1.根据常规气象资料确定稳定度级别
帕斯奎尔根据太阳辐射情况、云量和距地面上 10m高处的风速,将大气的稀释扩散能力划分为 A~F六个稳定度级别,标准如表15-6示。
对该标准的几点说明如下:
(1)稳定度级别中,A为强不稳定,B为不稳定,C为弱不稳定,D为 中性,E为弱稳定,F为稳定。A~B表示按A、B级的数据内插。
1.霍兰德(Holland,1953年)公式
H
USd u
(1.5
2.7 Ts Ta Ts
d)
1 u
(1.5U s d
9.6 10 3 QH
)
式中 Us—烟气(实际状态)出口速度(m/s); d —烟囱口内径(m);
u —烟囱口高度上的平均风速(m/s),可用风速廓线模式(15-17)
或(15-18)计算;
(1)当QH≥2100 kW,且△T=Ts-Ta≥35K 时
n0QH n1 H S n2
1
u
QH 0.35PaQV (TS Ta ) / TS
(2)当1700
H
kW<
H1
QH<2100
(H 2 H
1
kW时
) QH 1700 400
(3)当 QH≤1700 kW 或△T<35 K时
2(1.5US d 0.01QH ) u 1
15.8 大气污染物浓度估算方法
15.8.1有效源高的计算 大气扩散模式中的有效源高 H流是抬烟升囱高的度几ΔH何之高和度HS与烟
已有的抬升高度计算公式很 多,大多是根据实验中总结 出来的经验或半经验公式。 这里仅介绍常用的几个公式。
❖对一确定的烟囱,HS是一定的,因此只要计算出烟流抬升高度就可得出有 效源高。
H C1U S d C2QH1/ 2 u
4.康凯维(CONCAWE)公式 此式仅适用于 排热率QH<8.374×103 kW的中小规模烟源。
H
2.703QH1/ 2
(3 / 4)
u
5.中国国家标准中规定的公式 我国《制
定地方大气污染物排放标准的技术方法》 GB/T13201-91中规定的△H的计算方法如下:
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