【正文】 地形對(duì)空氣污染的影響很復(fù)雜 ， 在復(fù)雜地形建廠 ， 必須作具體分析 ， 一般應(yīng)進(jìn)行專門的氣象觀測(cè)和現(xiàn)場(chǎng)擴(kuò)散實(shí)驗(yàn)或進(jìn)行風(fēng)洞試驗(yàn)以便對(duì)當(dāng)?shù)氐臄U(kuò)散稀釋條件做出準(zhǔn)確評(píng)價(jià) 。 中小工廠：距地面 200~300米以下的逆溫層對(duì)中 、 小型工廠是不利的條件， 高層逆溫對(duì)幾公里范圍內(nèi)的擴(kuò)散影響不大 。 由于一般污染物擴(kuò)散是在距地面幾米高范圍內(nèi)進(jìn)行的 ， 所以離地面幾百米范圍內(nèi)的大氣穩(wěn)定度對(duì)污染物的擴(kuò)散稀釋過(guò)程有重要影響 ， 選廠址必須注意收集逆溫層的強(qiáng)度 、 厚度 、 出現(xiàn)頻率和持續(xù)時(shí)間等資料 ， 要特別注意逆溫同時(shí)出現(xiàn)靜風(fēng)或微風(fēng)的情況 。其表達(dá)式為： 污染系數(shù) = 該風(fēng)向的平均風(fēng)速風(fēng)向頻率71 某風(fēng)向污染系數(shù)小 ， 表示該風(fēng)向吹來(lái)的風(fēng)所造成的污染小 ， 因此污染源可布置在污染源在污染系數(shù)最小風(fēng)向的上側(cè) 。 風(fēng)向 、 風(fēng)速 污染物危害的程度和受污染的時(shí)間及濃度有關(guān) ， 所以居住區(qū) 、 作物生長(zhǎng)區(qū)都希望能設(shè)在受污染時(shí)間短 、 污染濃度低的位置 ， 因而確定工廠和居民區(qū)的相對(duì)位置時(shí)要考慮風(fēng)向 、 風(fēng)速兩個(gè)因素 。 70 三 、 廠址選擇 從環(huán)境保護(hù)角度出發(fā) ， 理想的建廠位置 是 污染本底值最小 ，擴(kuò)散稀釋能力強(qiáng) ， 排出的污染物被輸送到城市或居民區(qū)的可能性最小的地方 。 69 21 CC 和 分別為：ayaHuxfQCayaHuxfQCzzHHzz12121212222112e x p1622e x p162??????????????????????????????????????????????????????? 應(yīng)該注意 以上求的是平均濃度，因此公式中的 zzu ? 也應(yīng)是相應(yīng)風(fēng)向下的長(zhǎng)期平均濃度；準(zhǔn)確的講，分別求出該風(fēng)向不同穩(wěn)定度，不同風(fēng)速時(shí)的濃度，再按頻率加權(quán)平均，則可求出該風(fēng)向的長(zhǎng)度平均濃度。推導(dǎo)一下： 某地面濃度是相鄰兩扇形按比例貢獻(xiàn)的和，即 21CCC ??。 如果某個(gè)方位的風(fēng)向頻率在考慮時(shí)段內(nèi)為 f% ，則整個(gè)時(shí)段內(nèi)該風(fēng)向的平均濃度為： 22221162zHzeuxfQC???????????? 由于我們假定同一扇形中同一弧線上的地面濃度相等，而不同扇形內(nèi) 的風(fēng)向頻率又不相等，這就導(dǎo)致了扇形邊界上濃度不連續(xù)。 （ 2） 當(dāng)吹某一扇形風(fēng)時(shí) ， 全部污染物都落在這個(gè)扇形里 。 因此 ， 可按每個(gè)扇形計(jì)算長(zhǎng)期平均濃度 。 下面討論長(zhǎng)期平均濃度的計(jì)算方法 。 通風(fēng)系數(shù)越大 ， 污染濃度越小 。 通常定義 Dū為 通風(fēng)系數(shù) 。 見下頁(yè)圖示 。 ） 具體指出污染物在鉛直方向的擴(kuò)散范圍 。 （ 即：干絕熱遞減率上限高度 。 由于溫度層結(jié)的晝夜變化 ， 混合層高度也隨時(shí)間變化 。 利用已知的氣象資料進(jìn)行分類 ， 統(tǒng)計(jì)出月 （ 年 、 季 ） 各穩(wěn)定度頻率 ， 作出必要的圖表 。因此 ， 在空氣污染分析中不僅應(yīng)統(tǒng)計(jì)靜風(fēng)頻率 ， 有條件還要統(tǒng)計(jì)靜風(fēng)持續(xù)時(shí)間 。 風(fēng)玫瑰圖可按多年 （ 510年或更長(zhǎng) ） 的平均值作；也可按某月或某季的多年平均值作 ， 山區(qū)地形復(fù)雜 ， 風(fēng)向 、 風(fēng)速隨地形和高度而變 ， 可做出不同地點(diǎn)和高度的風(fēng)玫瑰圖 。 。 圖 a是 風(fēng)向玫瑰圖 ；圖 b風(fēng)速玫瑰圖 是各個(gè)風(fēng)向的平均風(fēng)速絕對(duì)值 。 36 廠址選擇 一 、 選擇廠址所需的氣候資料 氣候資料 是指氣象資料的常年統(tǒng)計(jì)形式 。 （ 5 ）煙囪出口直徑 D 的計(jì)算 公式：svVQD?4? 其中： Qv－煙 氣排放量， m /s ； Vs－煙氣出口速度， m /s 。 61 （ 4 ）其它考慮 ① Hs 為周圍建筑物的 1 .5 ～ 2 .5 倍（避免建筑物背風(fēng)面湍流影響）； ② 煙氣出口速度 Vs 應(yīng)為 20 ～ 3 0 m /s ，并 ?uVs（避免下沉現(xiàn)象）； ③ 分散的煙囪不利于抬升，當(dāng)需要幾個(gè)煙囪時(shí)，盡量采用多筒集合式煙囪。 yz?? 值在 0. 5 ～ 1. 0 間，即 ： 當(dāng) H s 100m 時(shí)， ?yz?? ；當(dāng) H s 1 00m 時(shí)， ??yz?? 。 總之 ， 目前 Hs計(jì)算以錐形模式為主 ， 對(duì)超高型煙囪無(wú)成熟可靠的方法 。 60 地面最大濃度與 B/H關(guān)系很大 ， 在某一比值以后 ， 污染濃度主要取決于 B， 煙囪高度只起次要作用 。 ④ 封閉型 : 大于 200m的較高煙囪以此型為主 。 此煙型發(fā)生在溫度層結(jié)近中性或中等到大風(fēng)的情況 ， 即發(fā)生在多云有風(fēng)的白天或有風(fēng)的夜晚 。 近地層中 ， 低矮煙囪發(fā)熱量小的污染源以此煙型為例 ， 并應(yīng)校核逆溫層情況 。 常用兩種方法： 1） 選用最不利的煙型相應(yīng)的煙囪高度計(jì)算公式； 2） 選擇保證一定的地面最大濃度出現(xiàn)頻率和持續(xù)時(shí)間的煙型及相應(yīng)的煙囪高度計(jì)算公式 。 由此得煙囪高度為： 62 10 ???? HPQ eeHPQHees ???? 61059 二 、 煙囪設(shè)計(jì)中的若干問(wèn)題 ， 正確選用煙囪高度計(jì)算公式。 （ P值法計(jì)算煙囪高度 ） 根據(jù) “ 指定大氣污染物排放標(biāo)準(zhǔn)的技術(shù)方法 ” GB/T1320191中規(guī)定的點(diǎn)源煙塵允許排放率計(jì)算式 ： 式中： Qe－煙塵允許排放速率 ， t/h； Pe－煙塵排放控制系數(shù) ， t/(h 57 一、煙囪高度的計(jì)算 ? maxC ?u ?（ 4 10 ） ?m a x( 3 2 1 )H H C? ? ? ? ? ? ? ?出現(xiàn)極大值（ ）1 ． BH u?? （代入 s??BHHu2 ． m a x csd 0d ? ? ?C BuHu （ 危險(xiǎn)風(fēng)速危險(xiǎn)風(fēng)速 ））． （代入． （ ））此時(shí) sc2? ? ? ?BHHHua bsm2ssc()2 πe2 πezzyyqqCHBHu??? ? ? ?代入下式可得sc02 π e ( )???zybqHu c c??58 ∵ 由地面最大濃度計(jì)算法 → HS較矮 ， 當(dāng) u＜ ū時(shí) ， 地面濃度超標(biāo)； 由 地面絕對(duì)最大濃度計(jì)算法 → HS較高 ， 無(wú)論 u多大 ， 地面濃度不超標(biāo) ， 但煙囪造價(jià)高 。 以地面最大濃度不超過(guò)規(guī)定為依據(jù) ， 保證地面最大濃度不超過(guò)允許濃度的計(jì)算公式 56 由地面最大濃度模式y(tǒng)zeHuQC?????2m a x2 及 HHHS??? ，可導(dǎo)出煙囪高度HCueQHyzS??????m a x2 一般地面最大濃度不應(yīng)超過(guò)最大允許濃度值 C0（標(biāo)準(zhǔn)濃度），設(shè)本底濃度為 Cb，又 為考慮今后的發(fā)展有一余地，于是 Ck值為? ?bKCCkfPC ??0 ，其中 f －該項(xiàng)目可占的污染權(quán)重； k －污染源密集系數(shù)； P － 地形因子。 一 、 煙囪高度計(jì)算 煙囪高度的計(jì)算分為： ① 精確計(jì)算法 ； ② 簡(jiǎn)化計(jì)算法 。 增加煙囪高度可以減輕污染源對(duì)局部地區(qū)的污染， 大體上 C地面 ∝ 1/H2（ 見書 P88圖 324所示 ） ， 但超過(guò)一定高度后再增加高度 ， 對(duì)地面濃度的影響甚微 ， 而煙囪的造價(jià)卻隨高度增加而急劇增大 （ 煙囪的造價(jià) ∝ H2） ， 所以并不是煙囪愈高愈好 。 6 煙囪高度的設(shè)計(jì) 煙囪不單是一排氣裝置 ， 也是控制空氣污染 、 保護(hù)環(huán)境的重要設(shè)備 。 4 特殊氣象條件下的擴(kuò)散模式 ? 主要指氣象條件與高斯模式不一樣 （ 溫度層結(jié)構(gòu)均一，實(shí)際中難以實(shí)現(xiàn)） ? 封閉型擴(kuò)散模式 ?相當(dāng)于兩鏡面之間無(wú)窮次全反射 ?實(shí)源和無(wú)窮多個(gè)虛源貢獻(xiàn)之和 ? n為反射次數(shù)，在地面和逆面 ?實(shí)源在兩個(gè)鏡子里分別形成 n個(gè)像 22( 2 )e xp[ ]2π?????? ?zyzq H nDCu ???42 一、封閉型擴(kuò)散模式 ?計(jì)算簡(jiǎn)化： 1. 當(dāng) （尚未到封閉階段）? （煙流半寬度）? 查 P － G 曲線? 4 9 式計(jì)算 地面軸線濃度D?xx2 . 1 5zDH???Dx當(dāng)查 －011 d1??? D zDD2. 當(dāng) ， z 向濃度混合均勻， z 分布函數(shù)為D2?xx 22( , ) e xp ( )22 π??yyqyc x yuD ??當(dāng) ， 向濃度混合均勻， 分布函數(shù)為當(dāng) ， 向濃度混合均勻， 分布函數(shù)為DD 2??x x x3. D?xxD2?xx內(nèi)插（假定變化為線性），按 z 值插值43 二、熏