大氣污染控制工程-04大氣污染濃度估算模式

1、 大氣污染控制工程-劉永德 大氣污染控制工程-劉永德 大氣污染控制工程-劉永德 大氣污染控制工程-劉永德 大氣污染控制工程-劉永德 大氣污染控制工程-劉永德 大氣污染控制工程-劉永德 大氣污染控制工程-劉永德 大氣污染控制工程-劉永德 大氣污染控制工程-劉永德 大氣污染控制工程-劉永德 大氣污染控制工程-劉永德 大氣污染控制工程-劉永德22( , , )( )aybzx y zA x ee22220000,yzydyzdzdydz Qu dydz 大氣污染控制工程-劉永德2222222222222222200002220000000( )( )()()()222lim0()lim2( 2 )(

2、 2 )aybzayyaybzayayayayayayayayayyayy A x eedyy edyA x eedyedyyyyd eeedayayayedyedyyyyedaa ea eedy22222222000000212111lim2( 2 )221122ayyayayayayyayayyedyaedyedyedyaa eayaedyedyaa 大氣污染控制工程-劉永德212同理，可得到zb22222222220000( )( )( )( )224( ) aybzaybzaybzaybzaybzQu dydzuA x eedydzuA xeedydzuA xedyedzuA xedy

3、edzuA xedyedz202ayedya202azedzb 大氣污染控制工程-劉永德22004( )4( ) () ()2211( ) () ()aybzQuA xedyedzuA xabuA xab2211,22將代入上式，得到y(tǒng)zab11( ) () ()( ) ( 2) ( 2)2( )( )2 yzyzyzQuA xuA xabuA xQA xu 大氣污染控制工程-劉永德2211,( )222將以及代入式(1)，即得到無界空間連續(xù)點(diǎn)擴(kuò)散高斯模式： yzyzQabA xu2222( , , )exp ()222 yzyzQyzx y zu 大氣污染控制工程-劉永德 大氣污染控制工程-

4、劉永德22122()exp ()222 yzyzQyzHu22222()exp ()222 yzyzQyzHu2222( , , )exp ()222 yzyzQyzx y zu 大氣污染控制工程-劉永德12222222( , , ,)()()exp() expexp2222 yzyzzx y z HQyzHzHu2222( , ,0,)exp()exp()22 yzyzQyHx yHu22( ,0,0,)exp()2 yzzQHxHu 大氣污染控制工程-劉永德22exp()x2zH而項(xiàng)隨 的增大而增大22( ,0,0,)exp()2 yzzQHxHu 大氣污染控制工程-劉永德 2232222

5、z3222zz( ,0,0,)exp()222exp()()dexp()d222zzzzzzQHHuQHxHuCHQuCC，對(duì)求導(dǎo)，得到22232223zz2223zzd220exp()exp() ()0d2222022HzzzzzzQHQHHuCuCHH令，則有 即， 22( ,0,0,)exp()2 yzzQHxHuz21max222z2yH22exp()eHHH()2()2e22HQHQuCuQuC然后將代入 表達(dá)式，則有 大氣污染控制工程-劉永德2222( , , )exp2()22yyzzyzux yQz 22222222222222(0)(0)( , , ,0)exp() expe

6、xp22222exp()exp()222exp ()22yzyzzyzyzyzyzQyzzx y zuQyzuQyzu 222222( , , ,)()()exp() expexp2222 yzyzzx y z HQyzHzHu 大氣污染控制工程-劉永德12 大氣污染控制工程-劉永德122222222pp( , , ,)(/ )(/ )exp() expexp2222dg18ttyzyzztx y z HzHv x uzHv x uQyuv 其中，222222222222220( , ,0,)(0(/ )(0(/ )exp() expexp2222(/ )(/ )exp() expexp222

7、2(1)exp()exp22ttyzyzzttyzyzyzyzzx yHHv x uHv x uQQyyuHv x uHv x uQyuu 令，得地面濃度為22(/ )2tzHv x u 大氣污染控制工程-劉永德222222()()( , , ,)exp() expexp2222yzyzzQyzHzHx y z Hu 大氣污染控制工程-劉永德 大氣污染控制工程-劉永德 大氣污染控制工程-劉永德3ssaHs1(1.52.7)(1.59.6 10)sv DTTHDv DQTuu2s2233ss23sD0.350.35 1013.254D2.7 D0.28 100.1037 10 ()2.7 D9.

8、6 10HavSSSSHSvTTQPQTTvTvTTTvTQT 大氣污染控制工程-劉永德H1 1/32/3sH1 1/32/3sH21000kW 10 =0.362 10 =1.55當(dāng)時(shí)sQxHHQxuxHHQHuH1 1/31/3H3/52/5Hs6/5 3/53/5Hs21000kW 3 * =0.362 3 * =0.332 *=0.33當(dāng)時(shí)QxxHQxuxxHQHxQHu 大氣污染控制工程-劉永德12Hsa1 nn0HsHaVasHH121sH12 1 0 0 k W()3 5 K = 0 .3 5 1 7 0 0 k W2 1 0 0 k W1 7 0 0 =() 4 0 02 (1

9、 .50 .0 1)0 .0 4 =sQTTHn QHuTQP QTTTTQQHHHHv DQHu ( 1 ) 當(dāng)和時(shí)( 2 ) 當(dāng)時(shí)HHsH1 / 43 / 8aH8 (1 7 0 0 )1 7 0 0 k W3 5 K2 (1 .50 .0 1) = 1 0 m1 .5 m /s d = 5 .5(0 .0 0 9 8 )dQuQTv DQHuTHQz( 3 ) 當(dāng)或時(shí)( 4 ) 當(dāng)高 處 的 年 平 均 風(fēng) 速 小 于 或 等 于時(shí) 大氣污染控制工程-劉永德(1.52.7)13.55418288(1.52.75)96.54418ssasv DTTHDTum2HavST418288Q0.3

10、5P Q0.35 1013.25 (513.5)T441829236kW21000kW 大氣污染控制工程-劉永德11/32/31/32/310.3620.362 29236(10 120)4314.8HHQxum 1211/32 /3101.303292361204244.1nnHSHn QHum 大氣污染控制工程-劉永德 大氣污染控制工程-劉永德 大氣污染控制工程-劉永德 大氣污染控制工程-劉永德Hmax|2czx xzHzxmaxcxyxmaxC由由和和由由曲曲線線（圖圖4-5）反反查查出出由由曲曲線線（圖圖4 4- -4 4）查查由由式式（4 4- -1 10 0）求求出出yHmax|2

11、czx xzHzxmaxcxyxmaxC由由和和由由曲曲線線（圖圖4-5）反反查查出出由由曲曲線線（圖圖4 4- -4 4）查查由由式式（4 4- -1 10 0）求求出出y 大氣污染控制工程-劉永德P-G法：法：優(yōu)點(diǎn)，用簡單的常規(guī)氣象資料確定大氣穩(wěn)定度級(jí)別優(yōu)點(diǎn)，用簡單的常規(guī)氣象資料確定大氣穩(wěn)定度級(jí)別 缺點(diǎn)，對(duì)太陽輻射強(qiáng)弱劃分不確切，對(duì)云量觀測不準(zhǔn)確缺點(diǎn)，對(duì)太陽輻射強(qiáng)弱劃分不確切，對(duì)云量觀測不準(zhǔn)確P-T法：法：優(yōu)點(diǎn)，按太陽高度角、云高和云量確定大氣穩(wěn)定度級(jí)別優(yōu)點(diǎn)，按太陽高度角、云高和云量確定大氣穩(wěn)定度級(jí)別 缺點(diǎn)，確定太陽輻射等級(jí)的云量和云高較復(fù)雜，不便應(yīng)用缺點(diǎn)，確定太陽輻射等級(jí)的云量和云高較復(fù)

12、雜，不便應(yīng)用改進(jìn)的改進(jìn)的P-T法：法：太陽高度角太陽高度角 （式（式4-29，地理緯度，傾角），地理緯度，傾角） 輻射等級(jí)輻射等級(jí) 穩(wěn)定度穩(wěn)定度 云量云量（加地面風(fēng)速）（加地面風(fēng)速） 大氣污染控制工程-劉永德 大氣污染控制工程-劉永德1221,aayzxx2121()qyyz 大氣污染控制工程-劉永德2111210.321332*603.0231( ,0,0,0)3.023.4*101.12*103.02qyyyyyzyzQQxuu 因此兩小時(shí)平均濃度為： 大氣污染控制工程-劉永德HavST14020Q0.35P Q0.35 978.4 25024875kWT1402731211/32/310

13、1.303248751004204.9nnHSHn Q Hum100204.9304.9SHHHm 大氣污染控制工程-劉永德max304.9215.622zx xHmmax215.63935 ,331zymxmm時(shí),max225322 150215.63.14 4 304.92.73316.2 10/yzQuH eg m 大氣污染控制工程-劉永德 HavST24480014020Q0.35P Q0.35 8135622kWT360014027321005622210001213/52/5100.332 562285487nnHSHn Q Hum8587172SHHHm 大氣污染控制工程-劉永德

14、00arcsinsinsincoscoscos(15300)arcsinsin24.5sin21 cos24.5cos21cos(15 12 102.33300)73.36ht0.151110()4 ()2.9/85mZuum sZ 大氣污染控制工程-劉永德120.914370.964435120.281846 50083 ,0.12719 50051yzxmxm距離距離x/m 500 1000 1500 2000 2500 3000 3500 4000831562112793393974545095110917023329736343049723232250 10172( ,0,0,)exp

15、()exp()0.0032/23.14 4 83 512 51zyzQHxHmg mu 距離距離x/m500 1000 1500 2000 2500 3000 3500 40003.267.463.546.633.424.718.814.8 大氣污染控制工程-劉永德 大氣污染控制工程-劉永德22(2)( ,0,0,)exp2yzzQHnDxHu 大氣污染控制工程-劉永德 大氣污染控制工程-劉永德 大氣污染控制工程-劉永德222222(2)(2)( ,0,0,)(expexp)222(2)exp2yzzzyzzQHnDHnDxHuQHnDu 大氣污染控制工程-劉永德1.當(dāng)當(dāng)（尚尚未未到到封封閉閉

16、階階段段）（煙煙流流半半寬寬度度）查查PG曲曲線線4-9式式計(jì)計(jì)算算 地地面面軸軸線線濃濃度度Dxx2.15zDHDx1.當(dāng)當(dāng)（尚尚未未到到封封閉閉階階段段）（煙煙流流半半寬寬度度）查查PG曲曲線線4-9式式計(jì)計(jì)算算 地地面面軸軸線線濃濃度度Dxx2.15zDHDx（在（在xxD）（1）2DDxxx（3）Dxx2Dxx內(nèi)插（假定變化為線性）內(nèi)插（假定變化為線性）AB2Dxx22( , )( )exp()2yyx yA x（2）當(dāng)當(dāng)z z向濃度混合均勻，向濃度混合均勻，y y向濃度仍為正態(tài)分布，則向濃度仍為正態(tài)分布，則220( )exp()2DyyQuA xdydz 22( , )exp()22

17、yyQyx yuD 大氣污染控制工程-劉永德22022220022022( )exp()2( )exp()( )exp()222( )2exp()( )222( )2( )2( , )exp()22DyDDyyyyyyyyyQuA xdydzyyuA xdydzuA xdzdyyuA x DdyuA x DuA x DQA xuDQyx yuD 大氣污染控制工程-劉永德1500 1506282.152.15zDHm22222222lnlnlnln(lnln)/exp(lnln)/exp(ln628ln0.057025)/1.093564967zDzDDzDzxxxxm 大氣污染控制工程-劉永德

18、22253( ,0,0,)exp()21511 150exp() 7.56 10/3.1416 4 403 3622 362yzzQHxHug m 120.86501411.0935620.396353 30004030.057025 3000362yzxmxm10.86501410.396353 110001241yxm22630( ,0)exp()2215118.09 10/2 3.14164 1500 1241yyQxuDg m 大氣污染控制工程-劉永德00arcsinsinsincoscoscos(15300)arcsinsin40sin14cos40cos14cos(15 14 12

19、0300)53.13ht100.1540()2.8 ()3.5/1010mzuum s 大氣污染控制工程-劉永德(1.52.7)10 0.5323303(1.52.70.5)2.263.5323ssasv DTTHDTum1.151.15 2.262.6HHm100042.64452.152.15zDHm402.642.6SHHHm22222222lnlnlnln(lnln)/exp(lnln)/exp(ln445ln0.057025)/1.093563625zDzDDzDzxxxxm 大氣污染控制工程-劉永德2223( ,0,0,)exp()221111 42.6exp() 0.0105/3

20、.1416 3.5 156 1092 109yzzQHxHumg m 120.9143711.0935620.281846 10001560.057025 1000109yzxmxm 大氣污染控制工程-劉永德22243( ,0,0,)exp()221111 42.6exp() 9.05 10/3.1416 3.5 475 4452 445yzzQHxHumg m 120.8650141.09356120.396353 3625475 ,0.057025 3625445yzxmxm10.86501410.396353 7250866yxm22430( ,0)exp()22211112.86 10

21、/2 3.143.5 1000 866yyQxuDmg m 4444350003625(5000,0)9.05 10(2.86 109.05 10 )6.70 10/3625mg m 大氣污染控制工程-劉永德10.86501410.396353 8000943yxm22430( ,0)exp()22211112.63 10/2 3.143.5 1000 943yyQxuDmg m 大氣污染控制工程-劉永德 大氣污染控制工程-劉永德22211exp()22( , ,0,)exp(), ()/22pFfzyffyfQPdPyx yHPhHuh22( , )exp()22yyQyx yuD2.151

22、52.158oyyfyH tgH 大氣污染控制工程-劉永德2.15152.158oyyfyH tgH2.15152.152.15152.15yyfyyfHtgHtg 大氣污染控制工程-劉永德22( , ,0,)exp()22 2FyfyfQyx yHuH( ,0,0,)2 2FyfQxHuH22( , ,0,)exp()22FyffyfQyx yHuh2fzhH2zH22211exp()22( , ,0,)exp(), ()/22pFfzyffyfQPdPyx yHPhHuh 大氣污染控制工程-劉永德5321502 10035015054456388151(16000,0,0,150)23.1

23、4 24 350 5637.64 10/fzyfyFfyfhHmHmQuhg m 大氣污染控制工程-劉永德 大氣污染控制工程-劉永德222222222( , ,0,)exp()exp()11exp() (222exp() ( 2)exp()22222 LyzzyLLyyzzzyyzQHyx yHdyuQQHuuydHy 大氣污染控制工程-劉永德222( ,0,0,)exp()22i4s n5 LzzQHxHu當(dāng)風(fēng)向與線源不垂直時(shí)（交角）,則222( ,0,0,)exp()22 LzzQHxHu地面軸向濃度為：222( , ,0,)exp()22 LzzQHx yHu 大氣污染控制工程-劉永德2

24、2112222/2/211exp() ( ,0,0,)exp() ( 2)221exp()exp)2(2222)2 yyLyyzzPLPzyyyyzQHxHuQHPdPyydu 大氣污染控制工程-劉永德 大氣污染控制工程-劉永德2z 大氣污染控制工程-劉永德QxDu1niiQxDux 大氣污染控制工程-劉永德 大氣污染控制工程-劉永德 大氣污染控制工程-劉永德00yzxxxxy0z0yz確定了x 、x 后，用一般的點(diǎn)源公式計(jì)算評(píng)價(jià)點(diǎn)的濃度，虛擬點(diǎn)源中、相當(dāng)于、時(shí)的值22220000001( , ,0,)exp()()2 ()(),4.32.15yyzzyyzzyzQyzx yHuWH1211000012(),()yzyzxx 大氣污染控制工程-劉永德 大氣污染控制工程-劉永德 大氣污染控制工程-劉永德0QAu 大氣污染控制工程-劉永德222/220/2( , )( )exp()2( )exp()2zWWzzx zA xzQuA xdydz 大氣污染控制工程-劉永德4.3yWy222/220/2( , )( )exp()2( )exp(