环评分析(第三章第四章计算)

1. 设有某污染源由烟囱排入大气的 SO 2 源强为 80g/s, 有效源高为60m, 烟囱出口处平均风速为 6m/s, 当时气象条件下,正下风方向 500m 处的σz=18.1m,σy=35.3m ；计算x=500m y=50m 处的SO 2地面浓度。

解：根据高斯大气污染物扩散模型可得：

22221(,,0,)exp 2y z

y z q

y H C x y H u πσσσσ⎧⎫⎡⎤⎪⎪

=-+⎢⎥⎨⎬

⎢⎥⎪⎪⎣⎦⎩

⎭ 将以上数据带入：

)

/10001.11.18603.355021exp 3.351.18614.3803

52

2m g C （-⨯=⎪⎭

⎪⎬⎫⎪⎩⎪⎨⎧⎥⎥⎦⎤⎢⎢⎣⎡⎪⎭⎫ ⎝⎛+⎪⎭⎫ ⎝⎛-⨯⨯⨯⨯=

＝ 0.01 mg/m 3

经计算获得，x=500m y=50m 处的SO 2地面浓度为0.01 mg/m 3。

2. 某工厂烟囱高Hs=45m ，内径D=1.0m ，烟温Ts=100℃，烟速V s =5.0m/s ，耗煤量180kg/h ，硫分1%，水膜除尘脱硫效率取10%，试求气温20℃，风速2.0m/s ，中性大气条件下，距源450m 轴线上SO 2的浓度。（大气压Pa=101KPa ）

小型烟囱Q h <1700KJ/s ，采用霍兰德公式计算其烟气提升高度

1

)01.05.1(2-+=∆u

Q D V H h s

风速廓线幂指数 p 的取值

在中性大气稳定度下，高斯扩散系数可由下式计算： σy ＝0.110726x 0.929481 σz ＝0.104634x 0.826212

解：⑴工厂烟囱的SO 2排放强度为：

Q=180kg/hr ×1%×90%×32

64×1000/3600=0.90 (g/s)

⑵根据风廓方程，可计算在评价因子45m 处的风速。从表中可查风速高度指数p=0.25

p

z z u u )(

1

212=

)/(9.21045225

.0s m u =⎪

⎭

⎫ ⎝⎛⨯=

⑶计算烟囱的提升高度和有效高度 ①烟气排放量

Q v =A.u=3.14×0.52×5=3.9（m 3/s ） ②烟气热释放率

v s

a h Q T T P Q ⋅∆⋅

=5.3=3.5×101×

10027320100+-×3.9 = 296 （KJ/s ）

③烟气提升高度

Qh<1700KJ/s ，属小型烟囱，可采用霍兰德公式计算其烟气提升高度。

1

)01.05.1(2-+=∆u

Q D V H h s ＝2×（1.5×5×1+0.01×296）/3.9

==5.4 (m) 烟囱的有效高度

H=Hs+ΔH=45+5.4=50.4 （m ）

⑷根据G-P 模型，在大气稳定度为D 类，风向下方450m 的扩散系数σy 、σz 分别为：

σy =γ1x α1=0.110726×4500.929481= 32.4 m σz =γ2x α2=0.104634×4500.826212 = 16.3m ⑸根据高斯大气污染物扩散模型可得：

22(,0,0,)exp 2y z z q

H C x H u πσσσ⎛⎫

=- ⎪

⎝⎭

将以上数据带入：

)

/0015.0)

/105.12.164.5021exp 2.164.329.214.39.0336

2

m mg m g C （（=⨯=⎪⎭⎪

⎬

⎫⎪⎩⎪⎨⎧⎪⎭⎫ ⎝⎛-⨯⨯⨯⨯=-

3. 地处平原某工厂，烟囱有效源高100m ，SO 2产生量180kg/h ，烟气脱硫效率70%，在正下风1000m 处有一医院，试求中性大气稳定度条件下时，该工厂排放的SO 2对医院SO 2平均浓度贡献值。（中性条件下，烟囱出口处风速6.0m/s ，距源1000m ，σy=100m ，σz=75m ）。

解：①烟囱的SO 2排放强度：

Q=180kg/hr ×(1-70%)×1000/3600=15 (g/s) ②烟囱的有效高度

H=100m ③烟囱出口风速 u=6.0m/s

④根据帕斯奎尔法模型，可以得出在大气稳定度为D 类，风向下方1000m 处的污染物扩散系数σy 、σz 分别为：

σy = 100m σz = 75 m

⑤根据高斯大气污染物扩散模型可得：

22(,0,0,)exp 2y z z q

H C x H u πσσσ⎛⎫

=- ⎪

⎝⎭

将以上数据带入：

)/1036.47510021ex p 75100614.3153

52

m g C （-⨯=⎪⎭

⎪⎬⎫⎪⎩⎪⎨⎧⎪⎭⎫ ⎝⎛-⨯⨯⨯⨯= = 0.0436 （mg/m 3）

4. 设某电厂烧煤 15t/h ，含硫量 3%， 燃烧后有90%的SO 2由烟囱排入大气。若烟羽轴离地面高度为 200m ，地面 10m 处风速为 3m/s ， 稳定度为D 类，求风向下方300m 处的地面浓度。 风速廓线幂指数 p 的取值

在中性大气稳定度下，高斯扩散系数可由下式计算： σy ＝0.110726x 0.929481 σz ＝0.104634x 0.826212

解：①电厂烟囱的SO 2排放强度为：

Q=15t/hr ×3%×90%×32

64×1000000/3600=225 (g/s)

②烟羽轴的高度就是烟囱的有效高度是， H=200m

③根据风廓方程可地面上风速，可计算在200m 处的风速。从表中可查0.25

p

z z u u )(

1

212=

)/(34.610200325

.0s m u =⎪

⎭

⎫ ⎝⎛⨯=

④根据帕斯奎尔法模型，可以得出在大气稳定度为D 类，风向下方300m 处的污染物扩散系数σy 、σz 分别为：

σy =γ1x α1=0.110726×5000.929481= 35.7m σz =γ2x α2=0.104634×5000.826212 = 17.8 m ⑤根据高斯大气污染物扩散模型可得：

22(,0,0,)exp 2y z z q

H C x H u πσσσ⎛⎫=- ⎪

⎝⎭

将以上数据带入：

)/08.1720021ex p 8.177.3534.614.322532

m g C （

≈⎪⎭

⎪

⎬⎫⎪⎩⎪⎨⎧⎪⎭⎫ ⎝⎛-⨯⨯⨯⨯= 污染物基本全部由风吹离了这个区域，对地面SO 2的浓度不造