【正文】 ?第三代模式（ Models3）－ One Atmosphere的概念 Air Toxics Ozone Acid Rain Visibility Water Quality .OH NOx + VOC + OH + hv O3 SOx [or NOx] + NH3 + OH (NH4)2SO4 [or NH4NO3] SO2 + OH H2SO4 NO2 + OH HNO3 VOC + OH Orgainic PM OH Air Toxics (POM, PAH, Hg(II), etc.) Fine PM (Nitrate, Sulfate, Organic PM) NOx + SOx + OH (Lake Acidification, Eutrophication) 53 第三代模式（ Models－ 3） Me te or olog yPr oce ss orEm iss ionPr oce ss orA ir Qualit yMode lSM OK EorR A MSorPAVEasmdnerl/models3/ 54 二、山區(qū)擴(kuò)散模式 ?山區(qū)流場由于受到復(fù)雜地形的熱力和動(dòng)力因子影響，流場均勻和定常的假定難以成立 ?對(duì)風(fēng)向穩(wěn)定、研究尺度不大、地形較為開闊及起伏不大的地區(qū)，濃度基本上遵循正態(tài)分布規(guī)律，只是擴(kuò)散參數(shù)比平原地區(qū)大很多 ERT模式 高斯模式，只對(duì)有效源高進(jìn)行修正 NOAA和 EPA模式 NOAA－以高斯模式為基礎(chǔ)，對(duì)有效源高進(jìn)行修正 EPA－與 NOAA相似，只是對(duì)所有穩(wěn)定度級(jí)別都進(jìn)行了地形高度修正 55 167。 煙囪高度 、 出口直徑 、 噴出速度等工藝參數(shù)應(yīng)滿足減少對(duì)地面污染的需要 。設(shè)計(jì)煙囪高度的基本原則 是既要保證排放物造成的地面最大濃度或地面絕對(duì)最大濃度不超過國家大氣質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn) ， 又應(yīng)做到投資最省 。 煙囪高度一般按錐型擴(kuò)散正態(tài)分布模式導(dǎo)出的簡化公式計(jì)算 ， 據(jù)對(duì)地面濃度要求不同 ， 有兩種計(jì)算法方法： （ 一 ） 保證地面最大濃度不超過允許濃度的計(jì)算方法； （ 二 ） 保證地面絕對(duì)最大濃度不超過允許濃度的計(jì)算方法 。 則 Cma x≤ Ck， 那么設(shè)計(jì)的煙囪高度為： HCueQHykzS??????2 式中 Δ H 根據(jù)自選的抬升公式計(jì)算； ū 可取當(dāng)?shù)責(zé)焽韪叨鹊拈L度平均風(fēng)速；yz??一般取 0 .5 ～ 1 .0 。 ∴ 在確定保證率后 ， ū、 穩(wěn)定度取一定值后代入上述公式 ， 可得某一保證率的氣象條件下的煙囪高度 ， 較前面較合理 。m2)； H－有效源高 ， m。 煙型不同產(chǎn)生的地面最大濃度不同 ， 煙囪高度的計(jì)算公式不同 ， 因此確定煙型很重要 。 ① 波型 : 發(fā)生在天氣晴朗 ， 風(fēng)速不大 ， 比較緩和的日子里 ， 近距離造成短時(shí)間的污染濃度比錐形高 。 ② 錐型 :100m左右的煙囪多發(fā)生此煙型 。 ③ 平展型和漫煙型 : 較大的發(fā)電廠以漫煙型為主 ， 夜間多為平展型 ， 日出后一段時(shí)間發(fā)生漫煙型 。 觀測發(fā)現(xiàn)：當(dāng)混合層厚度在760— 1065m間時(shí) ， 它造成的地面最大濃度可達(dá)錐形的三倍 ， Cmax可持續(xù) 2—4小時(shí) ， 常出現(xiàn)在早晨和中午 。 此時(shí)靠增加 Hs減少污染濃度不經(jīng)濟(jì) 。 ， 用何公式應(yīng)按具體情況而定 ， 一般選霍氏公式 ： ① 取多年平均值； ② 取某一保障頻率的值：如已知 ū＞ 3m/s的頻率為 80%， 取 3m/s可保證有 80%不超標(biāo) ， 而地面平均最大濃度可能比規(guī)定標(biāo)準(zhǔn)更低 。 上述計(jì)算公式實(shí)際上會(huì)遇到許多問題，必須予以考慮，如上述模式僅適于錐形擴(kuò)散，實(shí)際是變化的，要根據(jù)建廠地區(qū)的氣象條件等來取值。 廠址選擇和煙囪設(shè)計(jì)是一復(fù)雜的綜合性很強(qiáng)的問題，必須統(tǒng)觀多種因素， 才能得到較合理的方案。 62 167。 風(fēng)向和風(fēng)速氣候資料： 為了一目了然 ， 常把風(fēng)資料畫成風(fēng)玫瑰圖 。 圖 c是 風(fēng)速和風(fēng)向頻率復(fù)合圖 ， 該圖矢線長度代表風(fēng)向頻率大小 ， 矢線末端的風(fēng)速羽代表平均風(fēng)速 ， 每一羽可表示 。 風(fēng)向 （ 風(fēng)速 ） 玫瑰圖 ：在 8個(gè)或 16個(gè)方向上給出風(fēng)向 （ 風(fēng)速 ） 的相對(duì)頻率或絕對(duì)值 ， 用線段表示 ， 連接各端點(diǎn)即成 。 靜風(fēng) （ 風(fēng)速 ） 或微風(fēng) （ 風(fēng)速為 1～ 2m/s） 情況大氣通風(fēng)條件差 ， 容易引起高濃度污染 ， 尤其是長時(shí)間靜風(fēng)會(huì)使污染物大量積累 ， 引起嚴(yán)重污染 。 63 圖 a 風(fēng)向玫瑰圖 圖 b 風(fēng)速玫瑰圖 NW N NE E S SE SW W S SE E SW W NW N NE 圖 c 風(fēng)速和風(fēng)向頻率復(fù)合圖 64 一般氣象臺(tái)沒有近地層大氣逆溫層結(jié)的詳細(xì)資料 ， 但可據(jù)pasquill或我們廢氣排放制定標(biāo)準(zhǔn)中規(guī)定的方法 。 混合層高度是影響混合物鉛直擴(kuò)散的重要參數(shù) 。 混合層高度可看作氣塊作干絕熱上升運(yùn)動(dòng)的上限高度 ?；旌蠈佑?， 則污染物垂直擴(kuò)散的范圍越大 。 受太陽輻射的影響 ， 午后混合層高度最大 ， 在溫度 — 高度圖上 ， 從上午最大地面溫度作干絕熱線 ， 與早晨溫度探空曲線的交點(diǎn)高度為午后混合層高度 ， 即最大混合層高度 。 大范圍內(nèi)的平均污染濃度 ， 可以認(rèn)為與混合層高度和混合層內(nèi)的平均風(fēng)速的乘積成反比 。 Dū－ 單位時(shí)間內(nèi)通過與平均風(fēng)向垂直的單位寬度混合層的空氣層 。 65 H T 早晨探空曲線 干絕熱過程線 日最高地溫 最大混合層高度 圖 確定最大混合層高度示意圖 66 二 、 長期平均濃度的計(jì)算 在廠址選擇和環(huán)境評(píng)價(jià)中 ， 人們更關(guān)心的長期平均濃度的分布 。 氣象隨提供的風(fēng)向資料是按 16方位給出的 ， 每個(gè)方位相當(dāng)于一個(gè) 。推導(dǎo)時(shí)作以下假定： （ 1） 同一扇形內(nèi)各角度的風(fēng)向頻率相同 ， 即在同一扇形內(nèi)同一距離上 ， 污染物濃度在 y方向是相等的 。 B O C Q 污染源 x 67 如 上 圖 所示 ，當(dāng)風(fēng)向?yàn)?OQ 時(shí)，由假定（ 2 ）知?BC 弧上的總濃度為 ? ?dyCHyx????,0, （側(cè)向積分濃度） 有假定①，此時(shí)?BC 弧長的平均濃度 C 為 ? ?? ?2122222,0,0,216216221616212222222222?????????????????????????????????????????????????????????????????????zZyyzHzHyyzyHzyHyxBCHyxeuxQeydexuQdyeeuQxdyCxLdyCC ? ? xxLBC 1621 8 0 ?? ??????半徑弧度弧長 68 在此扇形外，濃度為 0 。這顯然是不合理，為了解決這種不連續(xù)性，簡單方法就是以相鄰兩扇形中心線濃度為基準(zhǔn)作線性內(nèi)插，就可得到較合理的濃度分布，也就對(duì)假定①作了修訂。 如圖 2 20 所示， a 表示該點(diǎn)所在扇形的寬度， y 表示該點(diǎn)與扇形中心線的橫向距離，線性比例項(xiàng)可用 a y θ /a 表示。 用上述方法求出一個(gè)污染源周圍的污染物濃度分布，進(jìn)而畫出長期平均濃度的等值線圖 。 本底濃度 本底濃度超標(biāo)的地區(qū)不宜建廠 ， 本底濃度雖未超標(biāo) ， 但加上擬建廠貢獻(xiàn) ， 短期內(nèi)又無法改進(jìn)的也不宜建廠 ， 應(yīng)選擇本底濃度小的地區(qū)建廠 。 污染系數(shù)表示風(fēng)向、風(fēng)速綜合作用對(duì)空氣污染物擴(kuò)散影響程度。 結(jié)合 書 P86表 319（ 某地風(fēng)向頻率及污染系數(shù) ） 分析 。 大型工廠：若排煙有效煙囪高度能突破經(jīng)常出現(xiàn)的逆溫層高度而在逆溫層以上擴(kuò)散 ， 對(duì)防止污染有利 ， 若逆溫層出現(xiàn)在煙囪有效高度上部 ， 往往易造成污染 。 其它氣象資料：如降雨 、 云 、 霧等 。 72 本 章小結(jié) ? ? ? ? ? ? 作業(yè)題 P115— 116 73 無 限 風(fēng) 光 在 險(xiǎn) 峰