應(yīng)用多源模式核定重點(diǎn)城市大氣環(huán)境容量技術(shù)驗(yàn)收細(xì)則_第1頁
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文檔簡介

1、應(yīng)用多源模式核定重點(diǎn)城市大氣環(huán)境容量技術(shù)驗(yàn)收細(xì)則(征求意見稿)中國環(huán)境規(guī)劃院2004.11、概述 本細(xì)則將根據(jù)國家環(huán)境保護(hù)總局的“城市大氣環(huán)境容量核定工作方案”中基本要求、基本方法、技術(shù)路線和主要內(nèi)容,進(jìn)一步細(xì)化,補(bǔ)充相關(guān)內(nèi)容,解決重點(diǎn)城市大氣污染物排放,進(jìn)而確定大氣環(huán)境容量的科學(xué)評估方法問題。在充分利用現(xiàn)有相關(guān)數(shù)據(jù)資料的基礎(chǔ)上,建立一套科學(xué)、有效估算大氣環(huán)境容量的方法,確保113個(gè)重點(diǎn)城市的大氣環(huán)境容量核定驗(yàn)收。本實(shí)施細(xì)則為“城市大氣環(huán)境容量核定工作方案”的細(xì)化和補(bǔ)充。2、大氣環(huán)境容量2. 1大氣環(huán)境容量 容量是在一定空間容納某種物質(zhì)的能力。環(huán)境容量是指某一環(huán)境區(qū)域內(nèi)對人類活動造成影響的最大

2、容納量。就污染而言污染物存在的數(shù)量超過最大容納量,這一環(huán)境的生態(tài)平衡和正常功能就會遭到破壞。大氣環(huán)境容量是一種特殊的環(huán)境資源,它與其它自然資源在使用上有著明顯的差異。鑒于環(huán)境條件和污染物排放的復(fù)雜性,準(zhǔn)確計(jì)算一定空間環(huán)境的大氣環(huán)境容量是十分困難的,因?yàn)榇髿馐菦]有邊界的,一定空間區(qū)域內(nèi)外的污染物互相影響、傳輸、擴(kuò)散。在做一定的假設(shè)后,可借助數(shù)學(xué)模型模擬估算一定條件下的大氣環(huán)境容量。確定一個(gè)地區(qū)后,根據(jù)國家標(biāo)準(zhǔn)用A-P值法很容易得到該城市的一個(gè)大氣環(huán)境容量,主要考慮的是當(dāng)?shù)氐膮^(qū)域面積和多年平均風(fēng)速,也就是通風(fēng)量。這個(gè)大氣環(huán)境容量定義為理想大氣環(huán)境容量。實(shí)際大氣環(huán)境容量是指:對于一定地區(qū),根據(jù)其自然

3、凈化能力,在特定的污染源布局和氣象條件下,為達(dá)到環(huán)境目標(biāo)值,所允許的大氣污染物最大排放量總和,也就是平常所說的城市區(qū)域大氣環(huán)境總量。環(huán)境目標(biāo)值即所確定的相應(yīng)等級的國家或地方環(huán)境大氣環(huán)境質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)。這個(gè)大氣環(huán)境容量是可以執(zhí)行的。一般要小于理想大氣環(huán)境容量。在確定地區(qū)空間內(nèi),大氣環(huán)境容量并不是唯一的常量。在大氣的環(huán)境目標(biāo)值確定以后,當(dāng)污染源的排放量一定時(shí),大氣環(huán)境容量可以隨污染源的位置和排放高度、氣象條件、季節(jié)、地形條件等的不同而變化。對于整個(gè)城市來說,它的實(shí)際環(huán)境容量比理論環(huán)境容量(均勻混合后的容量)要小。因?yàn)?,城市包含了不能布局污染源的區(qū)域。已經(jīng)確定的大氣環(huán)境容量應(yīng)該留有一定的余地,以便今后可利

4、用環(huán)境容量合理布局新開發(fā)區(qū)和新建設(shè)項(xiàng)目,以利于國民經(jīng)濟(jì)的可持續(xù)發(fā)展。2.2空氣污染評估方法 在大氣容量規(guī)劃區(qū),以達(dá)到大氣環(huán)境質(zhì)量目標(biāo)為目的,把城市的社會經(jīng)濟(jì)發(fā)展、產(chǎn)業(yè)、能源結(jié)構(gòu),機(jī)動車保有量、工業(yè)布局,地形、地貌,氣象條件,大氣污染物排放、污染源狀況,以及污染物濃度分布特征等綜合起來進(jìn)行分析,建立基本的污染源、地區(qū)地形和氣象條件與污染物濃度的動態(tài)響應(yīng)關(guān)系-空氣質(zhì)量模式。把污染源排放控制指標(biāo)與地區(qū)的環(huán)境質(zhì)量直接掛溝,根據(jù)該地區(qū)的大氣自凈能力,確定該規(guī)劃區(qū)的大氣環(huán)境容量,編制各地大氣環(huán)境容量核定報(bào)告書。3.城市大氣環(huán)境容量規(guī)劃區(qū)的確定和劃分3.1 城市大氣環(huán)境容量規(guī)劃區(qū)的確定 大氣容量規(guī)劃區(qū)應(yīng)根據(jù)

5、城市地區(qū)的社會經(jīng)濟(jì)發(fā)展、產(chǎn)業(yè)、交通流量、能源結(jié)構(gòu),工業(yè)布局,道路條件,地形、地貌,氣象條件,污染源狀況,以及污染物濃度分布特征等綜合起來進(jìn)行分析,按當(dāng)?shù)匦姓^(qū)劃,由當(dāng)?shù)卣_定。大氣容量規(guī)劃區(qū)分為基準(zhǔn)規(guī)劃區(qū)、核心規(guī)劃區(qū)和外圍規(guī)劃區(qū)等。城市基本情況及區(qū)域圖,要包括市區(qū)面積,人口、GDP、能源結(jié)構(gòu)消耗量,監(jiān)測點(diǎn)位置圖,主要污染源位置。3.2大氣容量規(guī)劃區(qū)劃分原則3.2.1基準(zhǔn)規(guī)劃區(qū)城市排放污染物大氣容量規(guī)劃區(qū)為排放量控制的基礎(chǔ)。按當(dāng)?shù)匦姓^(qū)劃,以城市的市區(qū)和郊區(qū)的城市建成區(qū)為主確定。基準(zhǔn)大氣容量規(guī)劃區(qū)應(yīng)作為一個(gè)整體,一個(gè)城市只能有一個(gè),不能分區(qū)執(zhí)行。3.2.2 核心規(guī)劃區(qū)核心大氣容量規(guī)劃區(qū)為城市的

6、中心區(qū)。核心大氣容量規(guī)劃區(qū)內(nèi)的重點(diǎn)大氣污染源應(yīng)搬遷。余下大氣污染源與基準(zhǔn)大氣容量規(guī)劃區(qū)一樣,必須執(zhí)行區(qū)域排放量控制標(biāo)準(zhǔn)。第一步執(zhí)行國家濃度排放標(biāo)準(zhǔn),第二步執(zhí)行國家排放限量標(biāo)準(zhǔn),第三步執(zhí)行區(qū)域排放量控制標(biāo)準(zhǔn),即根據(jù)需要確定每個(gè)源的排放量。3.2.3 重點(diǎn)規(guī)劃區(qū) 城市區(qū)域內(nèi)的特殊地區(qū)可以定為重點(diǎn)大氣容量規(guī)劃區(qū),重點(diǎn)大氣容量規(guī)劃區(qū)可以與核心大氣容量規(guī)劃區(qū)重合,與核心大氣容量規(guī)劃區(qū)內(nèi)大氣污染源同等對待。3.2.4外圍規(guī)劃區(qū) 考慮到相鄰區(qū)域的高架大氣污染源對基準(zhǔn)規(guī)劃區(qū)和核心規(guī)劃區(qū)可能產(chǎn)生的影響,在基準(zhǔn)規(guī)劃區(qū)外圍設(shè)立外圍規(guī)劃區(qū)。外圍劃區(qū)為一個(gè)環(huán)形區(qū)域,寬度為10公里。根據(jù)城市所在地的具體情況,在城市的主導(dǎo)

7、風(fēng)向和次主導(dǎo)風(fēng)向或盛行風(fēng)向上可以增加到20公里。外圍規(guī)劃區(qū)的大氣污染源分為二類考慮。第一類為排放高度100米以下的大氣污染源,這類源對基準(zhǔn)區(qū)和核心區(qū)的影響不予考慮。第二類為排放高度100米以上的高架源。這些污染源必須執(zhí)行國家濃度排放標(biāo)準(zhǔn)和國家排放限量標(biāo)準(zhǔn)。3.2.5超標(biāo)區(qū)和超標(biāo)點(diǎn)根據(jù)模式計(jì)算和環(huán)境監(jiān)測,確定出濃度超標(biāo)的局部地區(qū)和個(gè)別點(diǎn)為超標(biāo)區(qū)和超標(biāo)點(diǎn),再以這些點(diǎn)的濃度為控制基礎(chǔ),確定城市大氣污染源排放量。3.2.6基準(zhǔn)控制點(diǎn)建模后,就可以計(jì)算基準(zhǔn)控制區(qū)內(nèi)所有計(jì)算點(diǎn)的地面濃度,進(jìn)一步繪制污染物地面濃度分布圖。為了判斷某一城市地區(qū)的大氣質(zhì)量是否達(dá)到預(yù)定的環(huán)境目標(biāo)值,一般在這個(gè)地區(qū)內(nèi)設(shè)置一系列有代表

8、性的計(jì)算點(diǎn),只要這些點(diǎn)的空氣質(zhì)量能達(dá)到環(huán)境目標(biāo)值,則認(rèn)為整個(gè)研究地區(qū)的空氣質(zhì)量能達(dá)到環(huán)境目標(biāo)值?;鶞?zhǔn)控制點(diǎn)就是進(jìn)行總量控制和環(huán)境容量研究作為控制比較的基準(zhǔn)的計(jì)算點(diǎn)?;鶞?zhǔn)控制點(diǎn)不得小于30個(gè)。在城市基準(zhǔn)控制區(qū)內(nèi)一般都有中心控制區(qū)和重點(diǎn)控制區(qū),中心控制區(qū)和重點(diǎn)控制區(qū)內(nèi)的網(wǎng)格中心點(diǎn)都應(yīng)該作為基準(zhǔn)控制點(diǎn),超標(biāo)區(qū)和超標(biāo)點(diǎn)應(yīng)該作為基準(zhǔn)控制點(diǎn),城市現(xiàn)有大氣環(huán)境監(jiān)測點(diǎn)必須是基準(zhǔn)控制點(diǎn)。另外城市區(qū)域內(nèi)的特殊敏感點(diǎn)也應(yīng)該是基準(zhǔn)控制點(diǎn)。具體方法有:(1) 峰值法采用計(jì)算模式計(jì)算基基準(zhǔn)控制區(qū)內(nèi)所有計(jì)算點(diǎn)的地面濃度,選擇濃度最大的m個(gè)點(diǎn),然后再采用計(jì)算模式分類計(jì)算各種類型污染源在基本控制區(qū)內(nèi)所有計(jì)算點(diǎn)的地面濃度,分別選

9、擇各類污染源影響最大的m個(gè)點(diǎn),這些點(diǎn)與大氣環(huán)境監(jiān)測點(diǎn)相加,如果達(dá)到一定數(shù)量就可以結(jié)束。(2) 核心區(qū)和重點(diǎn)控制區(qū)法這種方法前面已經(jīng)介紹過,就是選擇城市中心區(qū)和重點(diǎn)控制區(qū)內(nèi)所有網(wǎng)格中心點(diǎn)作為控制點(diǎn)。當(dāng)然如果城市區(qū)域內(nèi)大氣環(huán)境監(jiān)測點(diǎn)不在這些點(diǎn)中,必須增加進(jìn)來。(3) 9點(diǎn)平均法9點(diǎn)平均法就是每增加一個(gè)敏感點(diǎn),該點(diǎn)周圍8個(gè)網(wǎng)格中心點(diǎn)也同時(shí)增加作為基準(zhǔn)控制點(diǎn),用以平抑該點(diǎn)帶來的峰值作用。這樣地方環(huán)境保護(hù)部門可以根據(jù)多年的監(jiān)測和管理經(jīng)驗(yàn)提出一些點(diǎn)作為敏感點(diǎn)。具體做法是就是在原來的幾十個(gè)基準(zhǔn)控制點(diǎn)上再增加9個(gè)點(diǎn)。如果增加點(diǎn)位置與別的控制點(diǎn)重合,只計(jì)算一次。3.3大氣容量規(guī)劃區(qū)的劃分確定大氣容量規(guī)劃區(qū)后,根

10、據(jù)大氣容量規(guī)劃區(qū)的大小,將大氣容量規(guī)劃區(qū)初始網(wǎng)格化。根據(jù)城市區(qū)域面積,選擇500×500米或1000×1000米的或者2000×2000基本網(wǎng)格。如圖1所示,有一個(gè)城市東西10km,南北12km,以1000×1000m為基本網(wǎng)格,共劃分10×12個(gè)網(wǎng)格,做為城市大氣容量規(guī)劃區(qū)。區(qū)內(nèi)有點(diǎn)源、線源、面源。點(diǎn)源在大氣容量規(guī)劃區(qū)內(nèi)根據(jù)坐標(biāo)安放?;久嬖磻?yīng)與網(wǎng)格尺度相當(dāng)。變尺度面源可大或小于網(wǎng)格尺度。為了面源大小可靈活變化,特設(shè)立面源比例因子。比例因子等于面源長度與基本網(wǎng)格長度之比。如面源長度為2000米,網(wǎng)格長度為1000米,則面源比例因子為2.0。線

11、源為交通流動源,應(yīng)該根據(jù)各個(gè)城市具體情況,分別考慮成不同種類的線源。線源要分段給出每段的起點(diǎn)坐標(biāo)和終點(diǎn)坐標(biāo)。計(jì)算點(diǎn)和濃度控制點(diǎn),二者可以重合。 3.4劃分示例圖 1 網(wǎng)格劃分如圖所示,某一個(gè)城市東西10km,南北12km,以1000×1000m為基本網(wǎng)格,共劃分10×12個(gè)網(wǎng)格,做為汽車污染物排放大氣容量規(guī)劃區(qū)。區(qū)內(nèi)有點(diǎn)源、面源、線源。大氣容量規(guī)劃區(qū)內(nèi)有點(diǎn)源若干個(gè),第一號源X坐標(biāo)3.2、Y坐標(biāo)4.3、以下依次輸入煙囪高度、出口煙氣速度,煙囪出口直徑,煙氣溫度,污染物排放源強(qiáng)等?;境叨让嬖从?8個(gè),第一號面源X坐標(biāo)2.5、Y坐標(biāo)9.5,源高40m,源強(qiáng)5000mg/s等,面

12、源比例因子為1.0。變尺度面源有18個(gè),第一號面源X坐標(biāo)1.0、Y坐標(biāo)11.0,源高40m,源強(qiáng)2500mg/s等,面源比例因子為2.0。線源分為不同類別,第一類第一號線源分為10段,第一段X0=7.0、Y0=9.0、X1=8.0、Y1=10.0 ,源強(qiáng)500mg/s 。第二段X1=8.0、Y1=10.0 , X2=9.0、Y2=11.0,源強(qiáng)600mg/s。4、大氣污染源數(shù)據(jù)收集和分析4.1大氣污染源的類別 大氣容量規(guī)劃區(qū)內(nèi)的大氣污染源可以分為點(diǎn)源、面源(體源)、線源。4.1.1點(diǎn)源 大工廠、發(fā)電廠的連續(xù)排放污染物的大煙囪可以作為點(diǎn)源來處理。要了解污染物的成分、性質(zhì)、數(shù)量(源強(qiáng))以及它隨時(shí)間

13、變化的規(guī)律,煙囪高度、位置、煙氣溫度、煙氣速度、煙囪出口直徑等具體參數(shù)。4.1.2面源(體源)低矮分散的點(diǎn)源,包括居民區(qū)雜亂無章的小火爐、茶爐、取暖鍋爐和中小工廠的鍋爐、窯爐及無組織排放等,這類源排放量少,但數(shù)量非常多,在模式計(jì)算時(shí)都作為面源處理。有些大城市還應(yīng)該把面源分類,按排放源高、燃料類型、燃燒方式及排放系數(shù)的不同分別處理,最后得出城市面源源強(qiáng)和時(shí)間變化規(guī)律的清單。一般情況下面源都有一定的排放高度,象天安門廣場一樣的面源極其少見,只有在城市區(qū)域中的水面有可能出現(xiàn),因此大部分面源同時(shí)也是體源。4.1.3線源流動源,主要是汽車等交通工具的污染物排放當(dāng)做線源處理,線源為交通流動源,應(yīng)該根據(jù)各個(gè)

14、城市具體情況,分別考慮成不同種類的線源。線源要分段給出每段的起點(diǎn)和終點(diǎn),源強(qiáng),汽車類型。燃料類型,排放系數(shù),排放源的時(shí)間變化規(guī)律。流動源還應(yīng)該包括火車,內(nèi)河航運(yùn),飛機(jī)跑道。也應(yīng)該當(dāng)做線源處理。4.1.4污染源的劃分大氣污染源數(shù)據(jù)是進(jìn)行大氣環(huán)境容量測算的基礎(chǔ),大氣污染源調(diào)查和收集要滿足模型計(jì)算輸入數(shù)據(jù)的需求。充分利用現(xiàn)有已經(jīng)成果和資料,可在其基礎(chǔ)上補(bǔ)充和驗(yàn)證,避免重復(fù)工作。依據(jù)排放源高度,可將排放源劃分成點(diǎn)源和面源進(jìn)行計(jì)算。同時(shí)考慮到不同高度的排放源對當(dāng)?shù)丨h(huán)境質(zhì)量影響的差異以及管理需求,對高于180(含)m的高架源,在容量測算時(shí)要特別考慮,在污染源排放清單組特別注明,高于180(含)m的高架源。

15、位置及排放量。把大量低矮分散的點(diǎn)源作為面源是一種假設(shè)。那些作為點(diǎn)源,那些并入面源是人為規(guī)定的。其目的是在允許的精度內(nèi)盡量減少工作量。具體的劃分標(biāo)準(zhǔn)各有不同。一種是按源強(qiáng)劃分,把源強(qiáng)低于某一數(shù)值的點(diǎn)源并入面源,具體數(shù)值根據(jù)城市大小來確定。有的以整個(gè)城市總排放量的一定比率來劃分,入以城市的總排放量的0.03%作為劃分標(biāo)準(zhǔn)。還有的以一定的累計(jì)概率來劃分。還有一種方法是按煙囪高度來劃分,根據(jù)城市大小和特點(diǎn),采用30m、50m或100m作為標(biāo)準(zhǔn)。另一種方法是比較點(diǎn)源高度和面源垂直擴(kuò)散的高度,并以此作為劃分的標(biāo)準(zhǔn)。若某一點(diǎn)源的有效高度,就把它當(dāng)做單獨(dú)的點(diǎn)源,否則并入到面源中。L是基本面源單元的邊長。具體劃

16、分時(shí)應(yīng)該全面考慮源強(qiáng)、源高和城市特點(diǎn)。面源可以分為成不同的類型,不同源高。在同一個(gè)面源基本單元內(nèi)可以有不同源高的面源。一般街道的線源也可有不單獨(dú)處理,統(tǒng)計(jì)到面源里,大的主要交通干線和高速公路等應(yīng)該單獨(dú)加以考慮?;疖?,內(nèi)河航運(yùn),飛機(jī)跑道的線源按照同樣原則處理。有些特殊的排放源雖然高度有限,但排放量大,應(yīng)重點(diǎn)單獨(dú)考慮。在此基礎(chǔ)上整理成為污染源數(shù)據(jù)庫。4.2污染源的調(diào)查為建立污染源數(shù)據(jù)庫,必須對大氣容量規(guī)劃區(qū)內(nèi)的大氣污染物源進(jìn)行詳細(xì)調(diào)查。4.2. 1點(diǎn)源為計(jì)算和控制需要便利,在一個(gè)城市中,點(diǎn)源數(shù)目要控制在一定數(shù)量以內(nèi)。點(diǎn)源具體調(diào)查內(nèi)容和例子見表1。表1 點(diǎn)源調(diào)查內(nèi)容1 源號2序號3 單位名稱4 x坐

17、標(biāo)5 y坐標(biāo)11東方發(fā)電廠3.651.46 海拔高度,m7 排放源高(煙囪高度),m8煙氣流速 m/s9出口直徑 m10煙氣溫度 K3010013.5539511燃料類型12基準(zhǔn)污染物源強(qiáng) t/y13基準(zhǔn)污染物源強(qiáng) kg/d14基準(zhǔn)污染物源強(qiáng) mg/s15源強(qiáng)比例系數(shù)無煙煤500000116 源強(qiáng)日變化系數(shù)控制值(類型)17源強(qiáng)年日變化類型(全年均衡、各季、月不同)21 源強(qiáng)比例系數(shù)為第I種污染物源強(qiáng)與基準(zhǔn)污染物源強(qiáng)的比值,也可以是單位換算比值等。源強(qiáng)日變化系數(shù)為1-24時(shí)逐時(shí)排放污染物與平均排放污染物之比,共24個(gè)數(shù)據(jù),其和等于24。如表2給出3種典型污染源的24 小時(shí)源強(qiáng)日變化系數(shù)。第一種

18、是均衡生產(chǎn)的污染源,第二種是一班制工廠供熱鍋爐的系數(shù),第三種是間歇供暖的采暖鍋爐。源類型可以選擇多種 。 源強(qiáng)日變化系數(shù)也可以有多種。 表2 污染源源強(qiáng)日變化系數(shù)時(shí)間1(均衡生產(chǎn))2310.90.60.420.90.60.430.90.60.440.90.60.450.90.61.660.90.61.471.01.41.481.11.41.491.11.41.4101.11.41.4111.11.41.4121.01.00.4131.11.40.4141.11.40.4151.11.40.4161.11.41.6171.01.41.4181.01.41.4191.01.01.4201.00.6

19、1.4211.00.61.4221.00.61.4230.90.61.4240.90.60.44.2.2線源對于機(jī)動車排放污染較重的城市(劃分標(biāo)準(zhǔn)見表3),需要將高速路、快速路和主干路作為線源,選用合適模型進(jìn)行處理。機(jī)動車源的排放高度定為1米。表3 機(jī)動車排放污染程度劃分標(biāo)準(zhǔn)參考指標(biāo)劃分限值(建議)折算等級值備注人均GDP水平(元/人)PP2500038000P<250002P<80001機(jī)動車保有量(萬輛)VV1003包括摩托車50V<1002V<501空氣質(zhì)量(NO2年均濃度,mg/m3)AA1>0.083以各城市環(huán)境空氣質(zhì)量監(jiān)測數(shù)據(jù)為準(zhǔn)0.04<A10

20、.082A10.041將各個(gè)城市按上述3個(gè)參考指標(biāo)劃分得到折算等級值,折算值總和S=P+V+A,當(dāng)S7時(shí),該城市被劃分為機(jī)動車排放污染程度較重城市。線源具體調(diào)查內(nèi)容和例子見表4。表4線源調(diào)查內(nèi)容1 源號2序號3 道路名稱4 車輛類型5 車流量11環(huán)行路汽車6 源強(qiáng)比例系數(shù)7 源強(qiáng)日變化系數(shù)控制值(類型)8分段線源x坐標(biāo)x09分段線源y坐標(biāo)y010分段基準(zhǔn)污染物源強(qiáng) Q0 mg/s157.09.0011分段線源x坐標(biāo)x112分段線源y坐標(biāo)y113分段基準(zhǔn)污染物源強(qiáng) Q1 mg/s14分段線源x坐標(biāo)x215 分段線源y坐標(biāo)y28.010.0500mg/s9.011.016 分段基準(zhǔn)污染物源強(qiáng) Q0

21、 mg/s17600mg/s備注: 源強(qiáng)比例系數(shù)為第I種污染物源強(qiáng)與基準(zhǔn)污染物源強(qiáng)的比值 線源分段可以根據(jù)各個(gè)城市具體情況選擇。 4.2.3面源面源具體調(diào)查內(nèi)容和例子見表5。表5 面源調(diào)查內(nèi)容1 源號2序號3 x坐標(biāo)4 y坐標(biāo)5 海拔高度,m113.651.4 3012基準(zhǔn)污染物源強(qiáng) mg/s 13源強(qiáng)比例系數(shù) 14源高 m15各個(gè)季、月時(shí)間變化36001.040.0 備注: 每類面源有共同的源強(qiáng)日變化系數(shù)類型4.2.4源強(qiáng)系數(shù)源強(qiáng)比例系數(shù)為第I種污染物源強(qiáng)與基準(zhǔn)污染物源強(qiáng)的比值,也可以是單位換算比值等。利用它可以很方便的從一種類污染物變換到另外一種類污染物,也可以從t/a,變換到kg/h或者

22、mg/s的單位制。4.2.5面源特征 在同一個(gè)面源網(wǎng)格內(nèi)可以有不同類型的面源,其排放源高,排放特征都可以不同。4.3污染源分析對重點(diǎn)污染源和未達(dá)標(biāo)準(zhǔn)排放源進(jìn)行排序并且分析其關(guān)系情況。5、基準(zhǔn)控制條件5.1大氣環(huán)境容量測算污染因子在這次大氣環(huán)境容量測算中,大氣容量測算污染因子確定為SO2 、PM10 、NO2等三項(xiàng),由于NO2 的環(huán)境容量難以測算,各城市可以按NOx測算。由于SO2主要是由固定源排放產(chǎn)生的,所以對SO2可以不考慮流動源的影響,但是PM10 、NO2必須考慮流動源的影響。環(huán)境空氣調(diào)查按照國家標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行調(diào)查和分析。5.2基準(zhǔn)年大氣環(huán)境容量測算基準(zhǔn)年定為2002年。但是收集氣象資料時(shí)要考

23、慮連續(xù)性,要從2001年12月到2003年2月。最少保證有兩個(gè)冬季的完整資料。詳見5.4。5.3 模式計(jì)算條件分析 空氣質(zhì)量模式的計(jì)算條件有三類:污染源條件、地形條件和氣象條件 大氣容量規(guī)劃區(qū)內(nèi)的大氣污染物排放源,直接影響區(qū)域環(huán)境質(zhì)量。在空氣質(zhì)量模式確定的情況下,污染源強(qiáng)與污染物地面濃度成正比,增加或減少排放源強(qiáng)可以影響環(huán)境空氣質(zhì)量??偭靠刂频淖罱K目標(biāo)也就在于此。 在確定大氣容量規(guī)劃區(qū)內(nèi),影響環(huán)境空氣質(zhì)量的還有當(dāng)?shù)氐牡匦螚l件。隨著城市化的進(jìn)程,市區(qū)面積不斷擴(kuò)大,地面建筑增多,使得地面粗糙度加大,由于開山填(海)地,局部地形也會有所改變,使得大氣容量規(guī)劃區(qū)的大氣擴(kuò)散能力有所變化。但是這種影響極小

24、,另一方面來說即使有影響也是緩慢地,在一定是時(shí)間段內(nèi)可以認(rèn)為是相對固定的。 相比較,大氣容量規(guī)劃區(qū)域的氣象條件對環(huán)境影響是舉足輕重的。氣象條件的變化十分劇烈,改變的幅度大,變化的速度快,短時(shí)間的變化可以引起大氣污染物濃度發(fā)生數(shù)量級的變化。 用不同的氣象參數(shù)組作為模式的計(jì)算條件,可能得出的不同的排放量控制結(jié)論,因此必須確定大氣控制的基準(zhǔn)。5.4 基準(zhǔn)控制時(shí)段 典型日的平均時(shí)間尺度可以體現(xiàn)出污染物一天的周期變化。但是每日之間氣象條件也大不相同,確定那一天的氣象條件作為總量控制的基準(zhǔn)控制條件大有學(xué)問,實(shí)際上采用那一天氣象條件都會有問題。 我國北方地區(qū)有采暖季和非采暖季之分,非采暖季環(huán)境空氣質(zhì)量較好,

25、采暖季環(huán)境空氣質(zhì)量普遍有問題。將采暖季和非采暖季混在一起,無法對季節(jié)性大氣污染源采取有效控制措施。即使是南方城市也有污染嚴(yán)重的季節(jié)和月份。另外還有季節(jié)性排放(生產(chǎn))的污染源根據(jù)我國的具體情況,排放量基準(zhǔn)控制時(shí)段確定為采暖季或1月份。即采用月日平均濃度、季日平均濃度為控制標(biāo)準(zhǔn)。在采用季氣象資料時(shí)候,要保證月份連續(xù),如2002年的冬季氣象資料應(yīng)該是2001年12月,到2002年2月或者2002年12月,到2003年2月。我國南方沿海地區(qū)城市由于受到海洋的影響,夏季東南季風(fēng)強(qiáng)烈,也可以采用冬夏(1、7月)或者四季(1、4、7、10月)平均。根據(jù)不同情況計(jì)算全年排放量和大氣容量。但是必須上報(bào)總局。5.

26、5基準(zhǔn)控制條件的確定5.5.1控制條件的特性 由于氣象條件的變化可以引起污染物濃度發(fā)生數(shù)量級的改變,采用太寬的條件不能保證環(huán)境質(zhì)量;采用一定保證率給出計(jì)算條件的方法看起來非常合理,但一定的保證率可以對應(yīng)不同的典型日氣象參數(shù)組,各種參數(shù)組差別明顯,以風(fēng)向來說,可能相差很大,也有可能風(fēng)向正好相反;采用最嚴(yán)的控制條件可以保證環(huán)境質(zhì)量,但是沒有必要為可能性極小的事件付出高昂的經(jīng)濟(jì)代價(jià),即使這樣也不能保證對所有的污染源公平。采用采暖月、采暖季的氣象資料作為基準(zhǔn)控制條件可以保證對所有大氣排放源公平合理,又可以保證環(huán)境質(zhì)量。 考慮到歷史原因和前期已經(jīng)進(jìn)行的工作,也可以采用一定保證率的方法。將n個(gè)監(jiān)測點(diǎn)位的某

27、種大氣污染物日均值從小到大排列,計(jì)算累計(jì)概率,找出一定累計(jì)概率所對應(yīng)的大氣污染物日均值,將這一天定為基準(zhǔn)控制日。但這樣做之前必須對整個(gè)冬季或者多年天氣做天氣類型分析,確定各種典型日條件,基準(zhǔn)控制日天氣條件屬于污染嚴(yán)重的典型天氣,同時(shí)要從該典型日對應(yīng)的累計(jì)概率從大到小連續(xù)計(jì)算7天(含該天),保證對所有的大氣污染源公平。也可以采用以該典型日為中值的從大到小連續(xù)計(jì)算7天(含該天)的氣象條件作為控制基準(zhǔn)。如果采用最后的方法可以不做天氣類型分析。5.5.2 基準(zhǔn)控制條件確定方法5.5.2.1 平原地區(qū) 平原地區(qū)以1月份為準(zhǔn)做聯(lián)合風(fēng)頻統(tǒng)計(jì),如每天有12次以上氣象觀測資料即可。否則以冬季(12、1、2)3個(gè)

28、月的氣象觀測資料為準(zhǔn)。 平原地區(qū)也可以采用1月份逐時(shí)氣象資料為準(zhǔn),如每天有12次以上氣象觀測資料即可。否則以冬季(12、1、2)3個(gè)月的氣象觀測資料為準(zhǔn)。5.5.2.2 山區(qū)山區(qū)復(fù)雜地形以1月份逐時(shí)氣象資料為準(zhǔn),如每天有12次以上氣象觀測資料即可。否則以冬季(12、1、2)3個(gè)月的氣象觀測資料為準(zhǔn)。5.6 控制標(biāo)準(zhǔn)的選擇 由于我國環(huán)境空氣質(zhì)量每年內(nèi)呈現(xiàn)周期變化,冬季大氣污染物濃度明顯高于夏季,氣象條件應(yīng)以月、季為準(zhǔn)。 由于我國環(huán)境空氣質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)月只有年日標(biāo)準(zhǔn),而排放量控制必須以月、季實(shí)施。為此可按指數(shù)法確定主要大氣污染物的月、季環(huán)境空氣質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)。 (1)由上式求出指數(shù),再求出月、季標(biāo)準(zhǔn),與國家空

29、氣質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)一起,列于表6。表6 大氣污染物濃度限值污染物名稱取值時(shí)間濃度限值,一級標(biāo)準(zhǔn)二級標(biāo)準(zhǔn)三級標(biāo)準(zhǔn)二氧化硫年平均0.020.060.10季平均0.0240.0710.12月平均0.030.0880.15日平均0.050.150.251小時(shí)平均0.150.500.70總懸浮顆粒物年平均0.080.200.30季平均0.0870.220.33月平均0.0950.24.0.372日平均0.120.300.50可吸入顆粒物年平均0.040.100.15季平均0.0420.110.16月平均0.0440.12.0.19日平均0.050.150.25氮氧化物年平均0.050.050.10季平均0.05

30、80.0580.11月平均0.0670.0670.12日平均0.100.100.151小時(shí)平均0.150.150.30一氧化碳日平均4.004.006.001小時(shí)平均10.0010.0020.00臭氧1小時(shí)平均0.120.160.205.7 基準(zhǔn)控制排放量的確定 國家大氣污染物排放總量控制計(jì)劃計(jì)算單位為t/a,國家大氣污染物綜合排放標(biāo)準(zhǔn)中規(guī)定的排放限值為量kg/h,總量控制模型計(jì)算時(shí)采用的單位為mg/s。在總量控制工作中三者都要采用,為此做如下規(guī)定:全年連續(xù)生產(chǎn)的污染源一年按300天計(jì),每天按24時(shí)工作,將年(萬)噸排放量轉(zhuǎn)換為小時(shí)公斤排放量,再轉(zhuǎn)換為秒(毫)克排放量。非連續(xù)生產(chǎn)的污染源按實(shí)際

31、生產(chǎn)天數(shù)計(jì)算,每天按24時(shí)工作,將年(萬)噸排放量轉(zhuǎn)換為小時(shí)公斤排放量,再轉(zhuǎn)換為秒(毫)克排放量。季節(jié)性生產(chǎn)的污染源按實(shí)際生產(chǎn)天數(shù)計(jì)算,每天按24時(shí)工作,將年(萬)噸排放量轉(zhuǎn)換為小時(shí)公斤排放量,再轉(zhuǎn)換為秒(毫)克排放量。采用聯(lián)合風(fēng)頻計(jì)算時(shí),直接使用平均秒(毫)克排放量。采用季、月逐時(shí)氣象資料計(jì)算時(shí),使用當(dāng)時(shí)的秒(毫)克排放量。方法為在平均秒(毫)克排放量的基礎(chǔ)上乘上年月變化系數(shù)、月日變化系數(shù)、日時(shí)變化系數(shù)。6、大氣環(huán)境質(zhì)量現(xiàn)狀數(shù)據(jù)收集大氣污染源數(shù)據(jù)是進(jìn)行大氣環(huán)境容量測算的基礎(chǔ)。大氣污染源數(shù)據(jù)調(diào)查和收集要滿足模型計(jì)算輸入數(shù)據(jù)的需求。充分利用現(xiàn)有研究成果和資料,可在其基礎(chǔ)上補(bǔ)充和驗(yàn)證,避免重復(fù)工作

32、。6.1 原有國控點(diǎn)例行為監(jiān)測數(shù)據(jù)收集收集所在地區(qū)近1-5年的環(huán)境監(jiān)測資料,包括點(diǎn)位、污染物來源、大氣質(zhì)量時(shí)間空間分布達(dá)標(biāo)情況及變化發(fā)展趨勢。6.2 大氣環(huán)境質(zhì)量現(xiàn)狀監(jiān)測根據(jù)模型驗(yàn)證需要,因?yàn)樵袊攸c(diǎn)數(shù)據(jù)密度不夠,無法滿足需要,需要補(bǔ)充大氣環(huán)境質(zhì)量現(xiàn)狀監(jiān)測,監(jiān)測時(shí)間和頻率按照GB3095-1996環(huán)境空氣質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)的要求進(jìn)行,即SO2、NOx、NO2每天至少有18h的采樣時(shí)間,PM10每日至少有12h的采樣時(shí)間,同時(shí)必須監(jiān)測當(dāng)時(shí)的風(fēng)向、風(fēng)速、總云量、低云量和溫度大氣壓力等氣象參數(shù)。對不同城市要補(bǔ)充不同數(shù)量的大氣監(jiān)測點(diǎn),在原有監(jiān)測點(diǎn)上的補(bǔ)充后的監(jiān)測點(diǎn),一類城市建議為1520個(gè),二類城市建議為12

33、15個(gè),三類城市為1012個(gè),四類城市為810個(gè)。城市類型見下面說明。6.3 清潔對照點(diǎn)由于各種原因,原來的清潔對照點(diǎn)有些已經(jīng)不能夠代表當(dāng)?shù)氐谋镜诐舛?,起不到對照作用的清潔對照點(diǎn),要與環(huán)境監(jiān)測總站協(xié)商,進(jìn)行調(diào)整。7、城市類型劃分和模型選擇7.1 城市類型劃分大氣污染物的擴(kuò)散規(guī)律,除了與氣象條件有關(guān)外,還與城市面積的大小、城市下墊面即地形條件有關(guān),因此本次大氣環(huán)境容量計(jì)算將把113個(gè)城市根據(jù)區(qū)域大小和地形復(fù)雜程度兼顧經(jīng)濟(jì)發(fā)展水平和污染程度劃分成四類,以便進(jìn)行分類指導(dǎo)。第一類城市:建成區(qū)面積大于150平方公里,并且GDP在500億元以上、第二產(chǎn)業(yè)占GDP的比重不低于42%,或其中某項(xiàng)指標(biāo)略低,但其

34、它兩項(xiàng)指標(biāo)較高的城市,共16個(gè),包括:北京市、天津市、沈陽市、大連市、長春市、哈爾濱市、淄博市、上海市、南京市、杭州市、武漢市、廣州市、深圳市、西安市、重慶市、成都市。第二類城市:建成區(qū)面積大于100平方公里,并且GDP在200億元以上、第二產(chǎn)業(yè)占GDP的比重不低于42%,或其中某項(xiàng)指標(biāo)略低,但其它兩項(xiàng)指標(biāo)較高的城市,共25個(gè),包括:石家莊市、唐山市、邯鄲市、太原市、鞍山市、撫順市、合肥市、濟(jì)南市、青島市、煙臺市、南昌市、洛陽市、徐州市、無錫市、蘇州市、寧波市、溫州市、福州市、廈門市、長沙市、包頭市、蘭州市、貴陽市、昆明市。第三類城市:建成區(qū)面積大于40平方公里,并且GDP在100億元以上、第

35、二產(chǎn)業(yè)占GDP的比重不低于42%,或其中某項(xiàng)指標(biāo)略低,但其它兩項(xiàng)指標(biāo)較高的城市,共39個(gè),包括:秦皇島市、保定市、大同市、本溪市、錦州市、吉林市、齊齊哈爾市、蕪湖市、馬鞍山市、棗莊市、濰坊市、九江市、鄭州市、開封市、安陽市、連云港市、揚(yáng)州市、南通市、常德市、南寧市、柳州市、常州市、鎮(zhèn)江市、湖州市、宜昌市、株州市、湘潭市、岳陽市、珠海市、汕頭市、韶關(guān)市、湛江市、呼和浩特市、寶雞市、咸陽市、自貢市、綿陽市、西寧市、烏魯木齊市;第四類城市:上述三類城市之外的其他城市,共33個(gè),包括:陽泉市、長治市、臨汾市、 牡丹江市、濟(jì)寧市、泰安市、日照市、平頂山市、焦作市、三門峽市、紹興市、泉州市、荊州市、張家界

36、市、桂林市、北海市、??谑?、赤峰市、銅川市、渭南市、延安市、金昌市、銀川市、石嘴山市、攀枝花市、瀘州市、德陽市、南充市、宜賓市、拉薩市、遵義市、曲靖市、玉溪市、克拉瑪依市。7.2 模型選擇我國自“六五”以來,陸續(xù)有不少城市計(jì)算過大氣環(huán)境容量,各自開發(fā)編制和使用過針對自身城市特點(diǎn)的大氣擴(kuò)散模型。包括多源模型和(GB/T 3840-91)A-P值法。形成商業(yè)軟件包的有:美國環(huán)保局推薦的ISC-AERMOD大氣擴(kuò)散模型軟件,由美國Lakes環(huán)境公司開發(fā),本軟件已經(jīng)漢化,在中國的一些城市成功應(yīng)用;英國劍橋環(huán)境研究公司開發(fā)的ADMS大氣擴(kuò)散模型軟件,分“ADMS-評價(jià)”、“ADMS-工業(yè)”、“ADMS-

37、城市”等獨(dú)立系統(tǒng),也有一些城市正在使用;還有寧波環(huán)科院六五軟件工作室開發(fā)的EIAA環(huán)評助手、中國環(huán)科院的“區(qū)域大氣環(huán)境總量控制管理模型”等。未形成商業(yè)軟件包的有:國家環(huán)保總局環(huán)境規(guī)劃院的“大氣擴(kuò)散煙團(tuán)軌跡模型”。由于本項(xiàng)工作時(shí)間緊,工作量大,如果該城市原來做過有關(guān)大氣質(zhì)量研究類課題,并通過評審驗(yàn)收的,有可用于容量測算的有關(guān)模型的,這次也可直接選用。下面給出國內(nèi)最常用的符合GB3840-91文件和環(huán)評導(dǎo)則要求的大氣擴(kuò)散模型。其他模型參考相應(yīng)說明書。8、固定源大氣計(jì)算模式 根據(jù)氣象設(shè)計(jì)條件和污染源數(shù)據(jù)庫的資料,計(jì)算排放量控制區(qū)的地面濃度,并與當(dāng)?shù)氐奈廴疚锉O(jiān)測數(shù)據(jù)綜合分析,建立計(jì)算模型。 計(jì)算模型采

38、用煙流模型,長期平均濃度模型和煙團(tuán)模型 。8.1大氣擴(kuò)散參數(shù)8.1.1 有風(fēng)時(shí)間大氣擴(kuò)散參數(shù) 有風(fēng)時(shí)采用GB3840-91規(guī)定的大氣擴(kuò)散參數(shù)或當(dāng)?shù)貙?shí)測的擴(kuò)散參數(shù),形式為: 式中:y-水平方向擴(kuò)散參數(shù),m z-垂直方向擴(kuò)散參數(shù),m(1)平原地區(qū)農(nóng)村及城市遠(yuǎn)郊區(qū)的擴(kuò)散參數(shù)選取方法如下:A、B、C級穩(wěn)定度直接由表7和表8查算,D、E、F級穩(wěn)定度則需向不穩(wěn)定方向提半級后由表7和表8查算。(2) 工業(yè)區(qū)或城區(qū)中的點(diǎn)源,其擴(kuò)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,再按表7和表8查算。表 7 橫向擴(kuò)散參數(shù)冪函數(shù)表達(dá)式數(shù)據(jù)擴(kuò)散參數(shù)穩(wěn)定度等級(P·S)1下風(fēng)

39、距離,mA0.9010740.8509340.4258090.60205201000>1000B0.9143700.8650140.2818460.39635301000>1000BC0.9193250.8750860.2295000.31423801000>1000C0.9242790.8851570.1771540.23212301000>1000CD0.9268490.8869400.1439400gt;1000D0.9294810.8887230.1107260gt;1000DE0.9251180.892794

40、0.09856310.12430801000>1000E0.9208180.8968640.0860010.12430801000>1000F0.9294810.8887230.05536340.07334801000>1000表 8 垂直擴(kuò)散參數(shù)冪函數(shù)表達(dá)式數(shù)據(jù)擴(kuò)散參數(shù)穩(wěn)定度等級(P·S)2下風(fēng)距離,mA1.121541.52602.108810.07999040.008547710.0002115450300300500>500B0.9410151.093560.1271900.05702510500>500BC0.9410151.007700.11

41、46820.07571820500>500C0.9175950.1068030CD0.8386280.7564100.8155750.1261520.2356670.13665902000200010000>10000D0.8262120.6320230.5553600.1046340.4001670.81076311000100010000>10000DEo.7768640.5723470.4991490.1046340.4001671.0381002000200010000>10000E0.7883700.5651880.4147430.09275290.43338

42、41.7324101000100010000>10000F0.784400.5259690.3226590.06207650.3700152.4069101000100010000>10000(3) 丘陵山區(qū)的農(nóng)村或城市,其擴(kuò)散參數(shù)選取方法同工業(yè)區(qū)。8.1.2 小風(fēng)靜風(fēng)時(shí)間擴(kuò)散參數(shù)小風(fēng)靜風(fēng)時(shí)最好選用Turner擴(kuò)散參數(shù),具體數(shù)值見表9,也可以選用表10數(shù)據(jù)。表9 小風(fēng)靜風(fēng)擴(kuò)散參數(shù)穩(wěn)定度ag擴(kuò)散時(shí)間(S)syABCDEF0.8903390.896350.8867060.8854741.425011.015380.6824040.6100320000szABABCDDEFEFEF1.0

43、11281.1102560.9125110.8557560.7011540.7742200.6309290.4974850.3607630.1920240.4264040.4469051.300230.5232751.408004.098320100100001000100001000100030003000表中擴(kuò)散參數(shù)為時(shí)間指數(shù)形式,即:表10 小風(fēng)和靜風(fēng)擴(kuò)散參數(shù)的系數(shù)穩(wěn)定度(P·S)U100.5m/s1.5m/sU100.5m/sU100.5m/s1.5m/sU100.5/sA0.930.760.151.57B0.760.560.470.47C0.550.350.210.21D0

44、.470.270.120.12E0.440.240.070.07F0.440.240.050.058.2 地面風(fēng)速修正 氣象部門提供的地面風(fēng)速為離地面10m高度處10分鐘平均風(fēng)速。模式計(jì)算里需分別采用煙囪出口高度和煙云有效高度的平均風(fēng)速。采用下式修正:風(fēng)速廓線指數(shù)m值可以采用當(dāng)?shù)貙?shí)際測量值,也可以取GB3840-91文件中推薦值,具體數(shù)值見表11。表11 風(fēng)速廓線指數(shù)m穩(wěn)定度ABCDEF城市0.100.15.0.200.250.300.30農(nóng)村0.070.070.100.150.250.258.3 氣態(tài)污染物模式(1) 有風(fēng)時(shí)(u>1.0m/s),采用常規(guī)高斯煙流模式式中:C-污染物地面

45、濃度,mg/m3 ue-有效源高處平均風(fēng)速,m/s X-下風(fēng)向距離,m y橫向距離,m H-有效源高,m -污染物半居留期,h -水平方向擴(kuò)散參數(shù),m -垂直方向擴(kuò)散參數(shù),m(2) 小風(fēng)靜風(fēng)時(shí)(u1.0m/s),采用煙團(tuán)模式式中:T-積分時(shí)間(靜風(fēng)持續(xù)時(shí)間)(s) R-距離。 -順風(fēng)向擴(kuò)散參數(shù)(3) 月 、季、年采用長期平均濃度公式和煙團(tuán)模式,按穩(wěn)定度、風(fēng)向、風(fēng)速聯(lián)合頻率加權(quán)計(jì)算。式中:-I類穩(wěn)定度、J風(fēng)向、k級風(fēng)速的發(fā)生頻率; -I類穩(wěn)定度靜風(fēng)發(fā)生頻率 n-風(fēng)速等級8.4 顆粒物模式(1) 有風(fēng)時(shí)(u>1.0m/s),采用傾斜煙羽模式式中:-地面反射系數(shù); -沉降速度(m/s)。(2)

46、 小風(fēng)靜風(fēng)時(shí)(u1.0m/s)采用沉降煙團(tuán)模式(3)長期平均濃度月 、季、年采用長期平均濃度公式和煙團(tuán)模式,按穩(wěn)定度、風(fēng)向、風(fēng)速聯(lián)合頻率加權(quán)計(jì)算。-即沉降煙團(tuán)模式8.5 山區(qū)地形修正山區(qū)復(fù)雜地形計(jì)算時(shí)采用經(jīng)地形修正的模型(1) 有風(fēng)時(shí)(u>1.0m/s),采用高斯煙流模式式中:C-污染物地面濃度,mg/m3 -地形修正后的有效源高,m (2) 小風(fēng)靜風(fēng)時(shí)(u1.0m/s),采用煙團(tuán)模式(3) 經(jīng)過地形修正后的有效源高按以下三種情況確定 不穩(wěn)定時(shí) 當(dāng)Zt>He時(shí) Ht=0.75He 當(dāng)Zt<=He時(shí) Ht=He-0.25Zt 中性時(shí) 當(dāng)Zt>He時(shí) Ht=0.5He 當(dāng)Z

47、t<=He時(shí) Ht=He-0.5Zt 穩(wěn)定時(shí) 當(dāng)Zt>He時(shí) Ht=0.25He 當(dāng)Zt<=He時(shí) Ht=He-0.75Zt Zt為計(jì)算點(diǎn)與煙囪底部高度差8.6 煙氣抬升高度煙氣從煙囪排出后由于動力和熱力作用會繼續(xù)上升,抬升高度H加上煙囪幾何高度Hs等于煙云有效高度。煙氣抬升高度受到許多因素的影響,8.6.1 熱排放率計(jì)算和浮力通量計(jì)算 在計(jì)算煙氣抬升高度時(shí)一個(gè)很重要的參數(shù)是熱排放率Qh,它是煙囪出口直徑,煙氣速度,煙氣溫度等參數(shù)的函數(shù),可用下式計(jì)算:式中:-煙氣密度 Ts-煙氣溫度,k Ta-環(huán)境溫度,k D-煙囪出口直徑,m Vs-煙氣速度,m/s -空氣定壓比熱,1.0

48、054J/g·K(0.24cal/ g·K)煙氣密度可以按狀態(tài)方程求出,在空氣中煙氣含量十分大時(shí)用 代入上式計(jì)算,式中-干空氣氣體常數(shù) =2.87×10-3hpa·m3/g·K 熱排放率可以用不同的單位表示,不同單位的熱排放率,計(jì)算方法不同,煙氣抬升公式表示也不相同,在實(shí)際工作中很容易引起混亂。為了區(qū)別不同的熱排放率,本文規(guī)定,用cal/s作為單位表示的熱排放率記為,用kcal/s作為單位表示的熱排放率記為,用J/s作為單位表示的熱排放率記為,用kJ/s作為單位表示的熱排放率記為。 在實(shí)際工作中,因?yàn)楦鞯氐暮0胃叨炔煌髿鈮毫σ膊幌嗤?,一般?/p>

49、用當(dāng)?shù)貧庀笈_站的實(shí)測值代入,經(jīng)整理可得有些煙云抬升公式還需要浮力通取量Fb,單位為m4/s3,公式如下:8.6.2 煙氣抬升公式 煙氣抬升公式可以采用GB公式和總量(綜合回歸)公式,兩個(gè)公式計(jì)算結(jié)果基本相同。如果采用其他公式要加以論證。8.6.2.1 GB公式8.6.2.1.1有風(fēng)時(shí),中性和不穩(wěn)定條件的煙氣抬升高度H(m)(1)當(dāng)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(shí),H采用下式計(jì)算:式中: no煙氣熱狀況及地表系數(shù),見表12;n1煙氣熱釋放率指數(shù),見表1.2;n2排氣筒高度指數(shù),見表12;Qh煙氣熱釋放率,KJ/s;H排氣筒距地面幾何高度

50、,m ,超過去240m時(shí),取H=240m;Pa大氣壓力,hPa;Qv實(shí)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(fēng)速,m/s 。表12 no、n1、n2的選取Qh,KJ/s地表狀況(平原)non1n2Qh,KJ/s農(nóng)村或城市遠(yuǎn)郊區(qū)1.4271/32/3城市及近郊區(qū)1.3031/32/32100Qh21000且T35K農(nóng)村或城市遠(yuǎn)郊區(qū)0.3323/52/5城市及近郊區(qū)0.2923/52/5(2)當(dāng)1700 kJ/sQh2100KJ/s時(shí),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(jì)算,

51、no、n1、n2按表12中Qh值較小的一類選取;Qh ,U與(1)中的定義相同。(3)當(dāng)Qh1700kJ/s或者T35K時(shí),8.6.1.1.2有風(fēng)時(shí)間,穩(wěn)定條件8.6.1.1.3 小風(fēng)和靜風(fēng)時(shí)間但取值不宜小于0.01K/m。8.6.2.2 總量(綜合回歸)公式(1) 有風(fēng)(u>1.0m/s)且煙氣溫度與環(huán)境溫度差大于等于35度()時(shí)采用浮力通量表示為:.式中: Hs 排氣筒幾何高度,m us 排氣筒出口高度處平均風(fēng)速,m/s采用熱排放率表示為: (2) 靜風(fēng)(u<=1.0m/s)且煙氣溫度與環(huán)境溫度差大于等于35度()時(shí)采用浮力通量表示為式中S為大氣穩(wěn)定度參數(shù)為位穩(wěn),為大氣的位溫梯度為干絕熱遞減率,=0.0098m/K, 所以S為 為大氣的溫度梯度(E類穩(wěn)定度時(shí)取0.02K/m,E類穩(wěn)定度時(shí)取0.035K/m E類穩(wěn)定度時(shí)取0.0102K/m,F(xiàn)類穩(wěn)定度時(shí)取0.0252K/m)采用熱排放率表示為(3) 冷排放,即煙氣溫度與環(huán)境溫度差小于35度()時(shí)沿用過去GB公式采用浮力通量表示為采用熱排放率表示為當(dāng)風(fēng)速u<=1.0m/s時(shí)取1.0m/s。8.7 臨界風(fēng)速和絕對地面最大濃度臨界風(fēng)速和臨界風(fēng)速下的絕對地面濃度,采用數(shù)值法從地面濃度公式中直接求解。8.8 面源模式計(jì)算大量低矮零散的小鍋爐、民用爐灶及雜亂無章的無組織面源排放一般都作為面源處理。計(jì)算時(shí)假設(shè)

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