第04章 大气污染浓度估算模式-1
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《大气污染控制工程》第三章大气污染气象学第四章大气扩散浓度估算模式
➢有效源高 He称为烟囱的有效高度（烟轴高度） He由烟囱几何高度Hs和烟流抬升高度ΔH组成
He=Hs+ΔH 要得到He，需求出ΔH（烟气抬升高度）。
➢烟气抬升ΔH 烟气从烟囱排出，有风时，大致有四个阶段:(见下页图) a）喷出阶段；b）浮升阶段；c）瓦解阶段；d）变平阶段
浮升阶段
的技术方法》
（P点源排放控制系数，表4-9,4-10）
二、烟囱设计中的几个问题
对于设计的高烟囱（大于200m），若所在地区上部逆温 出现频率较高时，则应按有上部逆温的扩散模式（封闭型 或熏烟型模式）校核地面污染物浓度
烟气抬升公式的选择也是烟囱设计的重要一环 优先采用国家标准中的推荐公式
气象参数的选取 多年平均值；某一保证频率的值
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国标gbt1320191制定地方大气污染物排放标准的技术方法p点源排放控制系数表49410二烟囱设计中的几个问题对于设计的高烟囱大于200m若所在地区上部逆温出现频率较高时则应按有上部逆温的扩散模式封闭型或熏烟型模式校核地面污染物浓度排气筒高度不低于其所属建筑物高度的2倍避免烟气受背风面涡流区影响总量控制区二氧化硫排放速率超过14kgh氮氧化物超过9kgh或一氧化碳超过180kgh时排气筒高度须超过30m
瓦解阶段
变平阶段
喷
出
ΔH
阶
段
Hs
图 烟气抬升与扩散
喷出阶段:烟气依靠本身的初始动量垂直向上喷射，该阶段的距离约为几至十几倍烟 囱的直径；
浮升阶段:烟气和周围空气之间因温差而产生的密度差所形成的浮力而使烟流上升， 上升烟流与水平气流之间的速度差异而产生的小尺度湍涡使得两者混合后的温差 不断减小，烟流上升趋势不断减缓，逐渐趋于水平方向；
大气污染扩散及浓度估算模式概述(PPT 49张)
第三节 扩散参数的估计
上述高斯扩散中，欲计算出大气污染物浓度及其分
布，则必须知道源强Q、平均风速U，有效源高H和 大气扩散参数σy和σz。其中Q和U往往是通过测量或 由工程设计给出，于是问题归结于如何给出有效源 高和大气扩散参数。下面我们首先讨论扩散参数的 估算方法。 扩散参数（σy、σz）是下风向距离x，大气稳定度、 地面粗糙度等的函数。目前广泛使用的确定扩散参 数的方法是根据大量扩散试验总结出来的经验方法 和经验公式。
的基本模式。需要说明的是模式中的H是指 有效源高，有关有效源高的问题将在下面进 行专门讨论。式中平均风速是指烟云扩散范 围内的平均风速，通常可简单地取排放面高 度处的风速。
三、几个常用的大气扩散模式
1．高架连续点源： （a）地面浓度C（x、y、、o、o、H）：
练习题
1、求以下污染气体的浓度单位换算关系（mg/m3ppm)在
标准状态下：CO、O3、NO2、NO。 2 大气中CO2的通量浓度为340ppm,问1Nm3空气中含CO2多 少克？ 2、成人每次吸入的空气质量平均为500cm3,j假若每分钟呼 吸15次，空气中颗粒物的浓度为200µg/m3，试计算每小时 沉积于肺胞中的颗粒屋质量。已知该颗粒物在肺胞中的 沉降 系数为0.12。 4、据估计某平原城市远郊区燃烧的垃圾以每秒3克的速度向 四周排放氢氧化物为主的的污染物。当时气象状况为：风速 7m/s，夜间、阴天。请问此垃圾堆正下风向3km处的污染物 浓度是多少？此距离上偏离X轴线200m处浓度是多少？
一个烟团在大小不同的湍涡中的扩散情况。
（c）表示尺度与烟团大 小相仿的湍流作用。这时， 烟团被湍涡拉开撕裂而变形。 这是一种比较快的扩散过程。
从应用角度研究大气污染扩散，就是找出不同气象条件下， 污染物在大气中的搬运规律，以求最大限度地减低空气污染 的程度。利用这些规律可以解决下述一些问题：
大气污染控制工程04大气扩散浓度估计模式
(x,y,z,0)u Q yzexp (2y [2y 22z2z2)]
(x)2uQ yzex p(2y [2y 22z2z2)]
比较两式可见，地面连续点源所造成的污染物浓度
恰是无界空间连续点源所造成的浓度的两倍。镜像垂直于
地面，源强加倍。
整理课件
五、颗粒物扩散模式
排气筒排放的粒径大于15μm的颗粒物，由于明显的重力沉降作
ห้องสมุดไป่ตู้整理课件
高斯模式的有关假定-坐标系
整理课件
2、四点假设
(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。
对后述的模式，只要没有特别指明，以上四点假设条 件都是遵守的。
整理课件
二、无限空间连续点源扩散的高斯模式
用，可按倾斜烟流模式计算地面浓度。
(x ,y ,0 ,H )(1 )Q e x (y p 2){ e(H x v p tx/u [)2]
2uy z
2y 2
2z 2
α： 颗 粒 的 地 面 反 射 系 数 ， 表 4 - 1 查 （89页） 0-0.8
vt：颗粒的重力沉降速度，m/s dp: 颗粒直径，m ρp：颗粒密度，kg/m3 g ：重力加速度， m/s2 整理课件
中推荐的公式 由于影响烟流抬升的因素多而复杂，还没 有一个通用的计算公式。现在所用都是的 经验或半经验公式。
整理课件
1、霍兰德公式
H v s u D ( 1 .5 2 .7 T S T s T a D ) u 1 ( 1 .5 v s D 9 .6 1 3 Q 0 H )
式中 vs :烟气出口流速 m/s D：烟囱出口内径 m
(x)2uQ yzex p(2y [2y 22z2z2)]
比较两式可见，地面连续点源所造成的污染物浓度
恰是无界空间连续点源所造成的浓度的两倍。镜像垂直于
地面，源强加倍。
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五、颗粒物扩散模式
排气筒排放的粒径大于15μm的颗粒物，由于明显的重力沉降作
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高斯模式的有关假定-坐标系
整理课件
2、四点假设
(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。
对后述的模式，只要没有特别指明，以上四点假设条 件都是遵守的。
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二、无限空间连续点源扩散的高斯模式
用，可按倾斜烟流模式计算地面浓度。
(x ,y ,0 ,H )(1 )Q e x (y p 2){ e(H x v p tx/u [)2]
2uy z
2y 2
2z 2
α： 颗 粒 的 地 面 反 射 系 数 ， 表 4 - 1 查 （89页） 0-0.8
vt：颗粒的重力沉降速度，m/s dp: 颗粒直径，m ρp：颗粒密度，kg/m3 g ：重力加速度， m/s2 整理课件
中推荐的公式 由于影响烟流抬升的因素多而复杂，还没 有一个通用的计算公式。现在所用都是的 经验或半经验公式。
整理课件
1、霍兰德公式
H v s u D ( 1 .5 2 .7 T S T s T a D ) u 1 ( 1 .5 v s D 9 .6 1 3 Q 0 H )
式中 vs :烟气出口流速 m/s D：烟囱出口内径 m
大气污染控制工程 第十课
fP (C0 − Cb ) ， 其中 f－该项目可占的污染权重； k
2Qσ z − ∆H eπ uCkσ y
y
σ 式中ΔH 根据自选的抬升公式计算；ū 可取当地烟囱高度的长度平均风速； z σ 一般
取 0.5～1.0。
3
2.按地面绝对最大浓度计算 按地面绝对最大浓度计算
→ C max ↓ （4-10）
P
e
6
− ∆ H
6
二、烟囱设计中的若干问题 1.分析拟建厂地区可能产生的烟型及频率 分析拟建厂地区可能产生的烟型及频率
，正确选用烟囱高度计算公式。 正确选用烟囱高度计算公式 烟型不同产生的地面最大浓度不同，烟囱 高度的计算公式不同，因此确定烟型很重要。 常用两种方法： 1) 选用最不利的烟型相应的烟囱高度计算公式 2) 选择保证一定的地面最大浓度出现频率和持 续时间的烟型及相应的烟囱高度计算公式。
干绝热过程线 最大混合层高度
日最高地温
图 确定最大混合层高度示意图
T
21
§3-6 厂址选择
一、选择厂址所需的气候资料 3、混合层高度的确定： 大范围内的平均污染浓度，可以认为与混合 层高度和混合层内的平均风速的乘积成反比。 通常定义Dū为通风系数 Dū －单位时间内 为通风系数。 通过与平均风向垂直的单位宽度混合层的空气 层。通风系数越大，污染浓度越小。
22
二、长期平均浓度的计算
在厂址选择和环境评价中，人们更关心的长期 关心的长期 平均浓度的分布。下面讨论长期平均浓度的计算方 平均浓度 O Q 法。 x 污 染 源 气象随提供的风向资料是按16方位给出的，每 C 个方位相当于一个22.5º的扇形。因此，可按每个扇 形计算长期平均浓度。推导时作以下假定 假定： 假定 （1）同一扇形内各角度的风向频率相同，即在同 一扇形内同一距离上,污染物浓度在y方向是相等的。 （2）当吹某一扇形风时，全部污染物都落在这个 扇形里。
2Qσ z − ∆H eπ uCkσ y
y
σ 式中ΔH 根据自选的抬升公式计算；ū 可取当地烟囱高度的长度平均风速； z σ 一般
取 0.5～1.0。
3
2.按地面绝对最大浓度计算 按地面绝对最大浓度计算
→ C max ↓ （4-10）
P
e
6
− ∆ H
6
二、烟囱设计中的若干问题 1.分析拟建厂地区可能产生的烟型及频率 分析拟建厂地区可能产生的烟型及频率
，正确选用烟囱高度计算公式。 正确选用烟囱高度计算公式 烟型不同产生的地面最大浓度不同，烟囱 高度的计算公式不同，因此确定烟型很重要。 常用两种方法： 1) 选用最不利的烟型相应的烟囱高度计算公式 2) 选择保证一定的地面最大浓度出现频率和持 续时间的烟型及相应的烟囱高度计算公式。
干绝热过程线 最大混合层高度
日最高地温
图 确定最大混合层高度示意图
T
21
§3-6 厂址选择
一、选择厂址所需的气候资料 3、混合层高度的确定： 大范围内的平均污染浓度，可以认为与混合 层高度和混合层内的平均风速的乘积成反比。 通常定义Dū为通风系数 Dū －单位时间内 为通风系数。 通过与平均风向垂直的单位宽度混合层的空气 层。通风系数越大，污染浓度越小。
22
二、长期平均浓度的计算
在厂址选择和环境评价中，人们更关心的长期 关心的长期 平均浓度的分布。下面讨论长期平均浓度的计算方 平均浓度 O Q 法。 x 污 染 源 气象随提供的风向资料是按16方位给出的，每 C 个方位相当于一个22.5º的扇形。因此，可按每个扇 形计算长期平均浓度。推导时作以下假定 假定： 假定 （1）同一扇形内各角度的风向频率相同，即在同 一扇形内同一距离上,污染物浓度在y方向是相等的。 （2）当吹某一扇形风时，全部污染物都落在这个 扇形里。
4大气扩散浓度估算模式
H2 ( x,0,0, H ) exp 2 2 u y z 大浓度)模式：
2Q z max 2 u H e y
z
x xmax
H 2
四. 地面连续点源扩散模式
y2 z 2 ( x, y, z,0) exp 2 2 u y z 2 z2 y Q
（2）当1700kW<QH<2100kW时：
QH 1700 H H1 H 2 H1 400
2(1.5vs D 0.01QH ) 0.048 (QH 1700 ) H1 u u
H2 0.332Q
3/ 5 H
H
2/ 5 s
u
1
（3）当QH≤1700kW或∆T<35K时：
吉福德（Gifford）
1. 根据常规气象资料确定稳定度级别
表4-4 稳定度级别划分表 地面风速u10 /m.s-1 <2 白天太阳辐射 强 A 中 A-B 弱 B 阴天的白 天或夜间 D 有云的夜晚 薄云遮天或低云≥5/10 云量≤4/10
2-3
3-5 5-6 >6
A-B
B C C
B
B-C C-D D
kw24875273140201402509783510024875303一pg扩散曲线法帕斯奎尔pasquill吉福德gifford根据常规气象资料确定稳定度级别表44稳定度级别划分表地面风速u10ms1白天太阳辐射阴天的白天或夜间有云的夜晚薄云遮天或低云510云量41023ab1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为较稳定f为稳定2稳定度级别ab表示按ab级的数据内插3夜间定义为日落前一小时至日出后一小时4不论何种天气状况夜间前后各一小时算作中性5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1535
第四章大气扩散浓度估算 54页PPT文档
∵ 由查表或将式级数展开可得：
eay2 dy eay2 dy
0
0
2a
y 2eay2 dy 0
3
4a 2
3
代入②式： 2y
4a 2
1 2a
，a 1
22y
……………⑤；
2a
同理得：b
1
2z2
……………⑥
将①、⑤、⑥代入④中，得：
城区及近郊
1.303
1/3
2/3
21000>Qh ≥2100
农村或城市远郊区 0.332
3/5
2/5
且 ΔT≥35K
城区
0.292
3/5
2/5
当
Z2≤200m，u
u1(
Z2 Z1
)m
；
当
Z2>200m，u
u1(
200)m Z1
式中：u1-附近气象台（站）高度5 年平均风速，m/s；m-
。
Z1-附近气象台（站）高度5 年平均风速，m/s；Z2-烟囱出口处高度，m；
1）只考虑动力上升的烟羽抬升公式
a.勒普公式： 1.5Vsd
u
2）以热力抬升为主的公式
a.霍兰德(Holland)公式：
b.史密斯公式： dVus1.4
H
usD(1.52.7Ts Ta
u
Ts
D)
(1.5usD9.79106Qh)/ u
（1）实源作用：由于坐标原点原选在地面上，现移到源高为H处， 相当于原点上移H，即原式⑧中的Z在新坐标系中为（Z-H）,不考 虑地面的影响，则：
大气扩散浓度估算模式
§第三节 污染物浓度的估算
2. 扩散参数的确定
（1）P－G曲线法
P－G曲线由.根据常规气象资料估算 再由Gifford制成方便的图表
§第三节 污染物浓度的估算 P－G曲线的应用
根据常规资料确定稳定度级别
§第三节 污染物浓度的估算
利用扩散曲线确定 y和 z
§第三节 污染物浓度的估算
H =0.362QH x u
1/3 2/3 1/3 2/3
1 1
H =1.55QH H s u
H =0.332QH 3/5 H s 2/5
3/5 3/5 6 / 5
x*=0.33QH H s u
§第三节 污染物浓度的估算
（3）我国国家标准（GB/T13201-91)中规定的公式
0
源强积分式
（单位时间物料守恒）
q
ucdydz
§第二节 高斯扩散模式
q y2 z2 c( x, y , z ) exp[ ( )] 2 2 2 y 2 z 2πu y z
§第二节 高斯扩散模式
高斯烟流中心线上的浓度分布
§第二节 高斯扩散模式
3. 高架连续点源扩散模式
熏烟型的污染示意图
§第四节 特殊气象条件下的扩散模式
• 例题4-6： • 某电厂烟囱有效高度150m，SO2排放量151g/s。 夜间和上午地面风速为4m/s，夜间云量3/10。 若清晨烟流全部发生熏烟现象，确定下风向 16km处的地面轴线浓度。
例题4-6
• 解：夜间u=4m/s、云量=3/10时，由表4-3查 得稳定度为E级。由E级和x=16km查表4-4得 σy=544m，σz=100m。则求得：
大气污染控制工程课件大气扩散浓度估计模式
x＜10Hs △H=0.362 QH1/3x2/3u-1
x＞10Hs △H =1.55 QH1/3 Hs 2/3 u-1 当QH＜21000 kW时,
x＜3x* △H =0.362 QH1/3x1/3 u-1 x＞3x* △H =0.332 QH3/5Hs 2/5
x* = 0.33 QH2/5 Hs 5/3 u -6/5 x*：大气湍流特征距离 x＞x* 时， 大气湍流对烟 气抬升起主要作用。
2
Q
2 u y z
exp[( y2
2
2 y
(z H)2
2
2 z
)]
P点的实际污染物浓度应为实源和像源作用之和，即
ρ =ρ 1+ρ 2
(x, y, z, H)
Q
y2
(z H)2
(z H)2
exp[( ){exp[
] exp[
]}
2 u y z
2
2 y
H2
2
2 z
)
(2)地面轴线浓度模式
地面浓度是以x轴为对称的，轴线x上具有最大值、 向两侧（如y方向）逐渐减小，由式 (4—8)在y＝0 时得到地面轴线浓度。
(x,0,0, H )
Q
u y z
exp(
H2
2
2 z
)
(3)地面最大浓度(地面轴线最大浓度)模式
σy和σz是(x距,0离,0x,的H函) 数，u而Q且y随z exx的p增(大2H而2z2增) 大。
高斯公式要求u≥1m/s, 当u＜1m/s时就不用高斯模 式而用其它模式处理。
变量 实际计算时风速如何取 ? 烟流抬升相对稳定后 整个烟云垂直范围内的平均风速。
六、高斯模式使用条件
x＞10Hs △H =1.55 QH1/3 Hs 2/3 u-1 当QH＜21000 kW时,
x＜3x* △H =0.362 QH1/3x1/3 u-1 x＞3x* △H =0.332 QH3/5Hs 2/5
x* = 0.33 QH2/5 Hs 5/3 u -6/5 x*：大气湍流特征距离 x＞x* 时， 大气湍流对烟 气抬升起主要作用。
2
Q
2 u y z
exp[( y2
2
2 y
(z H)2
2
2 z
)]
P点的实际污染物浓度应为实源和像源作用之和，即
ρ =ρ 1+ρ 2
(x, y, z, H)
Q
y2
(z H)2
(z H)2
exp[( ){exp[
] exp[
]}
2 u y z
2
2 y
H2
2
2 z
)
(2)地面轴线浓度模式
地面浓度是以x轴为对称的，轴线x上具有最大值、 向两侧（如y方向）逐渐减小，由式 (4—8)在y＝0 时得到地面轴线浓度。
(x,0,0, H )
Q
u y z
exp(
H2
2
2 z
)
(3)地面最大浓度(地面轴线最大浓度)模式
σy和σz是(x距,0离,0x,的H函) 数，u而Q且y随z exx的p增(大2H而2z2增) 大。
高斯公式要求u≥1m/s, 当u＜1m/s时就不用高斯模 式而用其它模式处理。
变量 实际计算时风速如何取 ? 烟流抬升相对稳定后 整个烟云垂直范围内的平均风速。
六、高斯模式使用条件
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y 、 z 是 y、 z 对x微分，令 x = 0 ，得：
' '
H =
2
( y ' z y z ' ) z 2
y z
2
假定 y = m z y
= m z
代入上式
'
H = 2 z
2
z
x = xmax
max
Q H 2 = exp( ) 2 2 z u y z
H = 2
（4－11） （4－10）
地面连续点源扩散模式
高架连续点源扩散模式
Q y2 ( z -H ) 2 ( z H )2 ( x，y，z，H ) = exp( ) exp[ ] exp[ ]（4－7） 2 2 2 2 y 2 z 2 z 2 u y z
扩散参数的确定－中国国家标准规定的方法
稳定度分类方法
改进的P－T法 太阳高度角 （书97页式4-29，地理纬度，倾角） 辐射等级 云量 稳定度
（加地面风速）
扩散参数的确定－中国国家标准规定的方法
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）
s y = 1 x a ,s z = x a
扩散参数的确定－P－G曲线法
P－G曲线的应用
根据常规资料确定稳定度级别
扩散参数的确定－P－G曲线法
P－G曲线的应用
利用扩散曲线确定 s y 和 s z
扩散参数的确定－P－G曲线法
P－G曲线的应用
地面最大浓度估算
max
Q H 2 = exp( ) 2 2 z u y z
z
地面连续点源扩散模式：（由4－7式，令H=0得到）
Q y2 ( x，y，0，0) = exp( ) 2 2 y u y z
（4－12）
相当于无界源的2倍（镜像垂直于地面，源强加倍） 前面介绍:无界空间连续点源扩散模式
Q y2 z2 ( x，y，z ) = exp ( ) 2 2 2 z 2 u y z 2 y
= 8.569 103 (mg / m3 )
②下风向500m点浓度贡献：
Q H2 ( x,0,0, H ) = exp( ) 2 2 z uexp( ) 2 3.14 5.98 38.7 17.8 2 17.8 = 0.023( mg / m3 )
H = vs D T T 1 (1.5 2.7 s a D) = (1.5vs D 9.6 10 3 QH ) Ts u u
Holland公式比较保守，特别在烟囱高、热释放率比较强的情况下， 偏差较大，适用于中小型烟源。
烟气抬升高度的计算
（2）布里格斯（Briggs）公式：适用不稳定及中性大气条件
当QH 21000kW时 x 10 H s x 10 H s
当QH 21000kW时 x 3x * x 3x * H =0.362QH1/3 x1/3 u H =0.332QH 3/5 H s 2/5
6 / 5 1
H =0.362QH x u
1/3 2/3 1/3 2/3
（4－9）
（3）地面最大浓度及位置： 考虑地面轴线浓度模式
Q H2 ( x，0，0，H ) = exp （ ） 2 2 z u y z
Q H2 = exp( ) 2 2 z u y z
y、 z
是距离X函数，上式对X取偏微分
y ' z ' H 2 z ' Q = exp 2 2 3 x u y z z y z y
高斯模式的有关假定
坐标系
右手坐标，y为横风向，z为垂直向
四点假设
a．污染物浓度在y、z风向上分布为正态分布 b．全部高度风速均匀稳定 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）
高斯扩散模式
高斯扩散模式的坐标系
无界空间连续点源扩散模式
由正态分布假定，得下风向 ay2 bz2 任一点的浓度分布 ( x，y，z) = A( x)e e 方差的表达式 2 y
解：（1）利用Holland公式：
vs D Ts Ta 13.5 5 418 288 H = D = 5 m = 96.2m 1.5 2.7 1.5 2.7 Ts 4 418 u
（2）利用Briggs公式计算热释放速率：
T 2 418 288 QH = 0.35PaQV = 0.35 1013.25 5 13.5 kW Ts 418 4
x = xmax
H = 2
表4-4
帕斯奎尔曲线的 y 和 z 值
(m)
补充：例题 某化工厂投产后，烟气中SO2排放量8×104mg/s， 排气筒高度50m。平均烟气抬升高度10m，风速4m/s， 试预测距地面10m，大气稳定度D级①设排气筒下风向 500m，距排气筒平均风向轴线水平垂直距离50m处一个点 所增加SO2浓度。②对下风向500m的点浓度贡献。
H = n0Q H u = 1.303 292361/ 3 1202 / 3 41 m = 236.9m
n1 H n2 s
1
可见，不同公式的计算有相当大的差别。 Holland公式的计算结果明显偏小，Briggs公式的结果最大。
2.扩散参数的确定
P－G扩散曲线法
P－G曲线: Pasquill常规气象资料估算 s y 和 s z Gifford制成图表
像源的贡献：
Q y2 ( z +H ) 2 2 = exp ( ) 2 2 2 z 2 u y z 2 y
Q y2 ( z -H ) 2 ( z H )2 ( x，y，z，H ) = exp( ) exp[ ] exp[ ] 2 2 2 2 y 2 z 2 z 2 u y z
解：①计算排气筒距地面几何高度50m处风速
H = 50 10 = 60m
P80查表3－3，大气稳定度D级,城市 m = 0.25 H Z 50 u = u1 ( )m = u10 ( s )m = 4 ( )0.25 = 5.98m / s Z1 10 10 由下风向距离500m，稳定度D级，计算
1 1
H =1.55QH H s u
x*=0.33QH 3/5 H s3/5 u
烟气抬升高度的计算
（3）我国“制订地方大气污染物排放标准的技术方法” (GB/T13201-91)中的公式
补充例题：
某发电厂烟囱高度120m，内径5m，排烟速度13.5m/s， 烟气温度418K。大气温度288K，大气为中性层结， 源高处的平均风速为4m/s。用Holland、Briggs（x 10Hs） 和国家标准GB/T 13201-91中的公式计算烟气抬升高度。
q 源强
1.烟气抬升高度的计算
有效源高
H = H s H
H s ――烟囱几何高度
H
――抬升高度
烟气抬升
初始动量： 速度、内径 烟气温度：浮力
烟气抬升高度的计算
抬升高度计算式
（1）霍兰德 （Holland）公式：适用于中性大气条件 （修正：稳定时减小10％～20％ ，不稳时增加10％～20％）
湍流扩散的特点
湍流扩散比分子扩散快105～106倍 风：平流输送为主，风大则湍流大
湍流扩散理论
主要阐述湍流与烟流传输过程中污染物浓度衰减的变化 关系 1.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
2.湍流统计理论
泰勒－图4-1
萨顿实用模式
高斯模式:正态分布
4.2 高斯扩散模式
= 29236kW 21000kW
而且x 10Hs，因此：
H = 0.362Q x u = 0.362 29236 10 120 41 m = 314.8m
1/3 H 2/3 1/3 2/3
1
（3）利用国家标准（GB/T 13201-91）中规定的方法： 因为QH>21000kW,且（Ts-Ta）>35K，所以取城市近郊区的值。 则：
=
0
y 2 dy
0
dy
z2 =
0
z 2 dz
0
dz
由假定d
源强积分式
（单位时间物料守恒）
p 未知数：浓度c，待定函数A(x)，待定系数a,b（ = 2 s ） 四个方程式有四个未知数，故方程式可解。 Q A( x) = 2 u y z 积分，可以解出四个未知数：得到高斯模式
（4－7）
高架连续点源扩散模式
Q y2 ( z -H ) 2 ( z H )2 ( x，y，z，H ) = exp( ) exp[ ] exp[ ] 2 2 2 2 y 2 z 2 z 2 u y z
（1）地面浓度模式： 上式中，z=0，地面浓度：
1 2 2
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 s 取样时间大于0.5h， z 不变，
Q y2 H2 ( x，y，0，H ) = exp( 2 ) exp （ ） （4－8） 2 2 y 2 z u y z
（2）地面轴线浓度模式：（X轴上浓度） 上式中，y=0，z=0， 2
( x，0，0，H ) =
Q H exp （ ） 2 2 z u y z