【正文】 附件二：大氣環(huán)境容量測算模型簡介說明：本部分內容是“重點城市大氣環(huán)境容量核定工作方案”中提到的各推薦模型的簡介，主要目的是為了使各城市了解各模型的功能和基本原理，同時，了解如選用該模型，都需要準備哪些輸入數(shù)據(jù)，以便各城市根據(jù)本市的實際情況，提前準備。第一部分 大氣擴散煙團軌跡模型1 大氣擴散煙團軌跡模型簡介該模型由國家環(huán)境保護總局環(huán)境規(guī)劃院開發(fā)。煙團擴散模型的特點是能夠對污染源排放出的“煙團”在隨時間、空間變化的非均勻性流場中的運動進行模擬，同時保持了高斯模型結構簡單、易于計算的特點，模型包括以下幾個主要部分。 三維風場的計算首先利用風場調整模型，得到各預測時刻的風場，由于煙團模型中釋放煙團的時間步長比觀測間隔要小得多，為了給出每個時間步長的三維風場，我們采用線性插值的方法，利用前后兩次的觀測風場內插出其間隔時間內各個時間步長上的三維風場，內插公式如下：式中： V(t1)、V(t2)—分別為第1和第2個觀測時刻的風場值；—煙團釋放時間步長；n—為tt2間隔內的時間步長數(shù)目；Vi—表示tt2間隔內第i個時間步長上的風場值。 煙團軌跡的計算位于源點的某污染源，在t0時刻釋放出第1個煙團，此煙團按t0時刻源點處的風向風速運行，經(jīng)一個時間步長后在t1時刻到達P11，經(jīng)過的距離為D11，從t1開始，第一個煙團按P11處t1時刻的風向風速走一個時間步長，在t2時刻到達P12，其間經(jīng)過距離D12，與此同時，在t1時刻從源點釋放出第2個煙團，按源點處t1時刻的風向風速運行，在t2時刻到達P22，其經(jīng)過的距離為D22，以此類推，從t0時刻經(jīng)過j個，到tj時刻共釋放出了j個煙團，這時，這j個煙團的中心分別位于Pij，i=1，2，…j，設源的坐標為（Xs，Ys，Zs(t)），Zs(t)為t時刻煙團的有效抬升高度，Pij的坐標為（Xij，Yij，Zij），u、v分別為風速在X、Y方向的分量，則有如下計算公式：　t1時刻：t2時刻：以此類推，到tj時刻，共釋放出j個煙團，這些煙團最后的中心位置分別在Pij，Xij，Yij，Zij，i=1，2，… j，對于第i個煙團有：為i個煙團從源點釋放后到tj時刻所經(jīng)過的距離。 濃度公式由前一個小節(jié)的計算，已找到由S點(Xs，Ys)的污染源釋放出來的所有煙團在第j個時刻所處的位置，這樣S處的污染源在第j個時刻在地面某接受點R(X、Y、0)處造成的濃度就是所有i個煙團的濃度貢獻之和?？紤]中心位于Pij的煙團對R點的濃度貢獻，則有：式中：Qs—源強，mg/s；：—X方向、Y方向、Z方向的大氣擴散參數(shù)，m；Cx、Cy、Cz：—X、Y、Z方向擴散項，Cz在后面給出算式；Cb為污染物轉化項，b為轉化率，1/s；Cd為污染物沉降項，Vd為沉降速率，m/s。由于考慮到煙團對混合層的穿透作用及混合層對煙團的反射作用，垂直擴散項分以下幾種情況討論：當混合層高為零時（即無混合層時）有：計算地面濃度時，Z=0，則有：當混合層高度Zi不為零時，垂直擴散項分以下幾種情況計算。設排放源幾何高度為hs，混合層高度為Zi，令，設煙氣抬升高為（煙氣抬升高度用“國標HJ/”推薦的模式計算），我們可定義煙氣穿透率：，按不同的P值，分別計算Cz。當P=0，即時，認為污染物全在混合層內，按封閉性擴散式計算，即污染物在混合層與地面間多次反射。式中：N－為反射次數(shù)，一般取為N=4即可。當P＞1時，即　時，認為污染物完全穿透混合層，并在混合層以上的穩(wěn)定層中擴散，由混合層的阻擋而不能到達地面，這時令Cz=0。當0P1，即時認為是部分穿透情形，這時有部分污染物抬升到混合層以上，而（1P）部分被封閉在混合層以內，Cz按下式計算：許多文獻認為穿透到混合層以上的污染物被阻擋后不能向地面擴散，當?shù)貐^(qū)大氣層結處于中性偏穩(wěn)定結構時，混合層對污染物的阻擋作用并不是很強，這時可設計成讓這部分煙團在高度上向下擴散，則有：而（1P）部分的煙團在Zi處按封閉擴散： 大氣擴散參數(shù) 有風時擴散參數(shù)σy、σz的確定（）(1) 平原地區(qū)農村及城市遠郊區(qū)的擴散參數(shù)選取方法如下：A、B、D、E、。(2) 工業(yè)區(qū)或城區(qū)中的點源，其擴散參數(shù)選取方法如下：A、B級不提級，C級提到B級，D、E、F級向不穩(wěn)定方向提一級。表 橫向擴散參數(shù)冪函數(shù)表達式數(shù)據(jù)擴散參數(shù)穩(wěn)定度等級（PS）α1下風距離，mA0~10001000B0~10001000B~C0~10001000C0~10001000C~D0~10001000D0~10001000D~E0~10001000E0~10001000F0~10001000表 垂直擴散參數(shù)冪函數(shù)表達式數(shù)據(jù)擴散參數(shù)穩(wěn)定度等級(PS)α2下風距離，mA0~300300~500500B0~500500B~C0~500500C0C~D0~20002000~1000010000D1~10001000~1000010000D~E0~20002000~1000010000E0~10001000~1000010000F0~10001000~1000010000(3) 丘陵山區(qū)的農村或城市，其擴散參數(shù)選取方法同工業(yè)區(qū)。 小風和靜風（U10＜) 時， 小風和靜風擴散參數(shù)的系數(shù)、穩(wěn)定度（PS）U10＜＞U10≥U10＜＞U10≥ABCDEF 煙氣抬升公式 有風時，中性和不穩(wěn)定條件的煙氣抬升高度△H（m）（1）當煙氣熱釋放率Qh大于或等于是2100KJ/s，且煙氣溫度與環(huán)境溫度的差值△T大于或等于35K時，△H采用下式計算：式中： no——煙氣熱狀況及地表系數(shù)，； n1——煙氣熱釋放率指數(shù)，； n2——排氣筒高度指數(shù)，； Qh——煙氣熱釋放率，KJ/s； H——排氣筒距地面幾何高度，m ，超過去240m時，取H=240m； Pa——大氣壓力，hPa； Qv——實際排煙率，m3/s； △T——煙氣出口溫度與環(huán)境溫度差，K； Ts——煙氣出口溫度，K； Ta——環(huán)境大氣溫度，K； U——排氣筒出口處平均風速，m/s 。 no、nn2的選取Qh，KJ/s地表狀況（平原）non1n2Qh，KJ/s農村或城市遠郊區(qū)1/32/3城市及近郊區(qū)1/32/32100≤Qh＜21000且△T≥35K農村或城市遠郊區(qū)3/52/5城市及近郊區(qū)3/52/5（2）當1700 kJ/s＜Qh＜2100KJ/s時，式中： Vs——排氣筒出口處煙氣排出速度，m/s； D——排氣筒出口直徑，m； △H2——按（1）方法計算，no、n1； Qh ，U——與（1）中的定義相同。（3）當Qh≤1700kJ/s或者△T＜35K時， 有風時,穩(wěn)定條件按下式計算煙氣抬升高度△H(m)。 靜風和小風時，按下式計算煙氣抬升高度△H(m).。2 模型運行所需數(shù)據(jù)數(shù)據(jù)文件1：共四行：第1行：X方向網(wǎng)格點的數(shù)目（MX），Y方向網(wǎng)格點的數(shù)目（MY），Z方向風的觀測數(shù)據(jù)層數(shù)目（MZ），最大有效煙團數(shù)（NT，默認110），污染源數(shù)目（MSC），氣象觀測小時數(shù)目（NTimes），穩(wěn)定度數(shù)目（NeleTa，默認24）；第2行：煙團的時間步長（分，）第3行：X方向步長（m，），Y方向步長（m，），大氣壓力(hPa，)，規(guī)劃區(qū)類型（1農村，2城市）；第4行：化學轉化率1/s，沉降速率m/s；數(shù)據(jù)文件2：網(wǎng)格點上的背景濃度值，單位mg