mapinfo-大氣環(huán)境容量測算模型

1、.：.；附件二：大氣環(huán)境容量測算模型簡介闡明：本部分內(nèi)容是“重點城市大氣環(huán)境容量核定任務(wù)方案中提到的各引薦模型的簡介，主要目的是為了使各城市了解各模型的功能和根本原理，同時，了解如選用該模型，都需求預(yù)備哪些輸入數(shù)據(jù)，以便各城市根據(jù)本市的實踐情況，提早預(yù)備。第一部分 大氣分散煙團(tuán)軌跡模型1 大氣分散煙團(tuán)軌跡模型簡介該模型由國家環(huán)境維護(hù)總局環(huán)境規(guī)劃院開發(fā)。煙團(tuán)分散模型的特點是可以對污染源排放出的“煙團(tuán)在隨時間、空間變化的非均勻性流場中的運動進(jìn)展模擬，同時堅持了高斯模型構(gòu)造簡單、易于計算的特點，模型包括以下幾個主要部分。1.1 三維風(fēng)場的計算首先利用風(fēng)場調(diào)整模型，得到各預(yù)測時辰的風(fēng)場，由于煙團(tuán)模型中

2、釋放煙團(tuán)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(fēng)場，我們采用線性插值的方法，利用前后兩次的觀測風(fēng)場內(nèi)插出其間隔時間內(nèi)各個時間步長上的三維風(fēng)場，內(nèi)插公式如下：式中： V(t1)、V(t2)分別為第1和第2個觀測時辰的風(fēng)場值；煙團(tuán)釋放時間步長；n為t1、t2間隔內(nèi)的時間步長數(shù)目；Vi表示t1、t2間隔內(nèi)第i個時間步長上的風(fēng)場值。1.2 煙團(tuán)軌跡的計算位于源點的某污染源，在t0時辰釋放出第1個煙團(tuán)，此煙團(tuán)按t0時辰源點處的風(fēng)向風(fēng)速運轉(zhuǎn)，經(jīng)一個時間步長后在t1時辰到達(dá)P11，經(jīng)過的間隔 為D11，從t1開場，第一個煙團(tuán)按P11處t1時辰的風(fēng)向風(fēng)速走一個時間步長，在t2時辰到達(dá)P12，

3、其間經(jīng)過間隔 D12，與此同時，在t1時辰從源點釋放出第2個煙團(tuán)，按源點處t1時辰的風(fēng)向風(fēng)速運轉(zhuǎn)，在t2時辰到達(dá)P22，其經(jīng)過的間隔 為D22，以此類推，從t0時辰經(jīng)過j個，到tj時辰共釋放出了j個煙團(tuán)，這時，這j個煙團(tuán)的中心分別位于Pij，i=1，2，j，設(shè)源的坐標(biāo)為Xs，Ys，Zs(t)，Zs(t)為t時辰煙團(tuán)的有效抬升高度，Pij的坐標(biāo)為Xij，Yij，Zij，u、v分別為風(fēng)速在X、Y方向的分量，那么有如下計算公式：t1時辰：t2時辰：以此類推，到tj時辰，共釋放出j個煙團(tuán)，這些煙團(tuán)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(tuán)有：為i個煙團(tuán)從源點釋

4、放后到tj時辰所經(jīng)過的間隔 。1.3 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一切煙團(tuán)在第j個時辰所處的位置，這樣S處的污染源在第j個時辰在地面某接受點R(X、Y、0)處呵斥的濃度就是一切i個煙團(tuán)的濃度奉獻(xiàn)之和。思索中心位于Pij的煙團(tuán)對R點的濃度奉獻(xiàn)，那么有：式中：Qs源強(qiáng)，mg/s；：X方向、Y方向、Z方向的大氣分散參數(shù)，m；Cx、Cy、Cz：X、Y、Z方向分散項，Cz在后面給出算式；Cb為污染物轉(zhuǎn)化項，b為轉(zhuǎn)化率，1/s；Cd為污染物沉降項，Vd為沉降速率，m/s。由于思索到煙團(tuán)對混合層的穿透作用及混合層對煙團(tuán)的反射作用，垂直分散項分以下幾種情況討論：當(dāng)混

5、合層高為零時即無混合層時有：計算地面濃度時，Z=0，那么有：當(dāng)混合層高度Zi不為零時，垂直分散項分以下幾種情況計算。設(shè)排放源幾何高度為hs，混合層高度為Zi，令，設(shè)煙氣抬升高為煙氣抬升高度用“國標(biāo)HJ/T2.2-93引薦的方式計算，我們可定義煙氣穿透率：，按不同的P值，分別計算Cz。當(dāng)P=0，即時，以為污染物全在混合層內(nèi)，按封鎖性分散式計算，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)，普通取為N=4即可。當(dāng)P1時，即時，以為污染物完全穿透混合層，并在混合層以上的穩(wěn)定層中分散，由混合層的阻撓而不能到達(dá)地面，這時令Cz=0。當(dāng)0P1000B0.9143700.8650140.281846

6、0.396353010001000BC0.9193250.8750860.2295000.314238010001000C0.9242790.8851570.1771540.232123010001000CD0.9268490.8869400.1439400.189396010001000D0.9294810.8887230.1107260.146669010001000DE0.9251180.8927940.09856310.124308010001000E0.9208180.8968640.0860010.124308010001000F0.9294810.8887230.05536340

7、.073348010001000表 1.4-2 垂直分散參數(shù)冪函數(shù)表達(dá)式數(shù)據(jù)分散參數(shù)穩(wěn)定度等級(PS)2下風(fēng)間隔 ，mA1.121541.52602.108810.07999040.008547710.0002115450300300500500B0.9410151.093560.1271900.05702510500500BC0.9410151.007700.1146820.07571820500500C0.9175950.1068030CD0.8386280.7564100.8155750.1261520.2356670.6590200020001000010000D0.8262120.6

8、320230.5553600.1046340.4001670.8107631100010001000010000DEo.7768640.5723470.4991490.1046340.4001671.038100200020001000010000E0.7883700.5651880.4147430.09275290.4333841.732410100010001000010000F0.784400.5259690.3226590.06207650.3700152.406910100010001000010000(3) 丘陵山區(qū)的鄉(xiāng)村或城市，其分散參數(shù)選取方法同工業(yè)區(qū)。1.4.2 小風(fēng)和靜風(fēng)U

9、101.5m/s) 時，0.5h取樣時間的分散參數(shù)按表1.4-3選取表1.4-3 小風(fēng)和靜風(fēng)分散參數(shù)的系數(shù)、穩(wěn)定度PSU100.5m/s1.5m/sU100.5m/sU100.5m/s1.5m/sU100.5/sA0.930.760.151.57B0.760.560.470.47C0.550.350.210.21D0.470.270.120.12E0.440.240.070.07F0.440.240.050.051.5 煙氣抬升公式1.5.1 有風(fēng)時，中性和不穩(wěn)定條件的煙氣抬升高度Hm1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，H采用下式計

10、算：式中： no煙氣熱情況及地表系數(shù)，見表1.5-1；n1煙氣熱釋放率指數(shù)，見表1.5-1；n2排氣筒高度指數(shù)，見表1.5-1；Qh煙氣熱釋放率，KJ/s；H排氣筒距地面幾何高度，m ，超越去240m時，取H=240m；Pa大氣壓力，hPa；Qv實踐排煙率，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1.5-1 no、n1、n2的選取Qh，KJ/s地表情況平原non1n2Qh，KJ/s鄉(xiāng)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鄉(xiāng)村或城市遠(yuǎn)郊區(qū)0.3323/

11、52/5城市及近郊區(qū)0.2923/52/52當(dāng)1700 kJ/sQh2100KJ/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、n2按表1.5-1中Qh值較小的一類選??；Qh ，U與1中的定義一樣。3當(dāng)Qh1700kJ/s或者T35K時，1.5.2 有風(fēng)時,穩(wěn)定條件按下式計算煙氣抬升高度H(m)。1.5.3 靜風(fēng)和小風(fēng)時，按下式計算煙氣抬升高度H(m).。但取值不宜小于0.01K/m。2 模型運轉(zhuǎn)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(fēng)的觀測數(shù)據(jù)層數(shù)目MZ，最大有效煙團(tuán)數(shù)NT，默許110

12、，污染源數(shù)目MSC，氣候觀測小時數(shù)目NTimes，穩(wěn)定度數(shù)目NeleTa，默許24；第2行：煙團(tuán)的時間步長分，默許30.0第3行：X方向步長m，默許1000.0，Y方向步長m，默許1000.0，大氣壓力(hPa，默許1013.25)，規(guī)劃區(qū)類型1鄉(xiāng)村，2城市；第4行：化學(xué)轉(zhuǎn)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/m3；(C1(I,J),I=1,MX),J=1,MY)數(shù)據(jù)文件3：網(wǎng)格點上的高程地形值， 單位m；數(shù)據(jù)文件4：共六部分。第1部分：污染源數(shù)據(jù)，共12列，MSC行；序號1 23456789101112闡明源類型：1為點源，2為面源污染源坐標(biāo)X，Y，Z(m源

13、強(qiáng)mg/s煙囪幾何高度m煙氣溫度實踐排煙率m3/s煙囪出口內(nèi)徑(m)煙氣出口速度(m/s)面源邊長(m)面源平均高度m第2部分：1500m高程以下各層風(fēng)的高程，共MZ個；例如：10，50，100，150，200，300，400，500，700，900，1200,1500第3部分：1500m高程以下各溫度層的高程，共NEleTa個；例如：0，50，100，150，200，250，300，350，400，450，500，550，600，650，700，750，800，900，1000，1100，1200，1300，1400，1500第4部分：取樣時間024，共Ntime個；例如：6 8 11 14

14、 17 19 21第1天30 32 35 38 41 43 45第2天54 56 59 62 65 67 69第3天78 80 83 86 89 91 93第4天102 104 107 110 113 115 117 134 141 因下雨，有效時次減少150 152 155 158 161 163 165174 176 179 182 185 187 189198 200 203 206 209 211 213222 224 227 230 233 235 237246 248 251 254 257 259 261270 272 275 278 281 283 285294 296 299

15、 302 305 307 309318 320 323 326 329 331 333342 344 346 348 350 352 354 356 358 360362 364 366 368 370 372 374 376 378 380最后兩天時次加密，故有10個數(shù)第5部分：相對于各取樣時間的穩(wěn)定度，共Ntime個；以數(shù)字表示：A=1，B=2，BC=3，C=4，CD=5，D=6，DE=7，E=8，F(xiàn)=9例如：8 6 6 4 6 6 69 2 4 6 6 6 69 2 4 6 6 6 66 6 4 6 6 6 66 6 6 4 6 6 6 6 6 6 66 4 4 2 6 6 88 4 2

16、 4 6 8 68 6 4 6 6 6 88 4 4 6 6 6 88 4 2 6 6 6 68 4 6 6 6 6 66 6 6 6 6 6 66 6 6 6 6 6 98 8 4 4 2 6 6 9 88 8 8 6 6 4 6 6 6第6部分：0-24小時平均逐時混合層高度m，例如：317.2，285.5，253.8，222.1，190.4，158.7，127.0，227.0，327.0，455.7，584.3，713.0，733.0，753.0，773.0，695.0，617.0，539.0，507.3，475.6，443.9，412.2，380.5，348.8數(shù)據(jù)文件5：1500m高

17、程以下各溫度層的溫度值：共NEleTa列，NTimes行。數(shù)據(jù)文件6：1500m高程以下各層風(fēng)的風(fēng)速，共有NTimes個文件。每個文件格式為：第1行：月， 日， 時；第2行開場N 風(fēng)的層號 U 風(fēng)速在x方向上的分量，單位m/s，共MX列 V 風(fēng)速在y方向上的分量，單位m/s，共MX列U、 V各MY行N=1，2，MZ第二部分 A-P值法GB/T 3840-911 A-P值法簡介A-P值法為國家規(guī)范GB/T 3840-91提出的總量控制區(qū)排放總量限值計算公式；根據(jù)計算出的排放量限值及大氣環(huán)境質(zhì)量現(xiàn)狀本底情況，確定出該區(qū)域可允許的排放量。1.1 總量控制區(qū)內(nèi)大氣污染物排放總量限值的計算方法1.1.1

18、總量控制區(qū)污染物排放總量的限值由式1計算： (1)式中：Qak-總量控制區(qū)某種污染物年允許排放總量限值，104t；Qaki-第i功能區(qū)某種污染物年允許排放總量限值，104t；n-功能區(qū)總數(shù)；i-總量控制區(qū)內(nèi)各功能分區(qū)的編號；a-總量下標(biāo)；k-某種污染物下標(biāo)。1.1.2 各功能區(qū)污染物排放總量限值由式2計算： 2 3式中： Qaki-第i功能區(qū)某種污染物年允許排放總量限值，104t；S-總量控制區(qū)總面積，km2；Si-第i功能區(qū)面積，km2；Aki-第i功能區(qū)某種污染物排放總量控制系數(shù)，104ta-1km-1，計算方法見1.1.3。 1.1.3 各類功能區(qū)內(nèi)某種污染物排放總量控制系數(shù) 由式4計算

19、： 4式中： Aki-第i功能區(qū)某種污染物排放總量控制系數(shù)，104ta-1km-1； Cki-GB 3095等國家和地方有關(guān)大氣環(huán)境質(zhì)量規(guī)范所規(guī)定的與第i功能區(qū)類別相應(yīng)的年日平均濃度限值，mgm-3；A-地理區(qū)域性總量控制系數(shù)，104km2a-1，可參照表1.1-1所列數(shù)據(jù)選取。Aki亦可按GB/T 3840-91附錄A2方法求取。1.1.4 總量控制區(qū)內(nèi)低架源幾何高度低于30m的排氣筒排放或無組織排放源大氣污染物年排放總量限值由式5計算： 5式中： Qbk-總量控制區(qū)內(nèi)某種污染物低架源年允許排放總量限值，104t；Qbki-第i功能區(qū)低架源某種污染物年允許排放總量限值，104t，其計算方法見

20、1.1.5； b-低架源排放總量下標(biāo)。1.1.5 各功能區(qū)低架源污染物排放總量限值按式6計算。 (6)式中： Qbki-第i功能區(qū)低架源某種污染物年允許排放總量限值，104t；Qaki-第i功能區(qū)某種污染物年允許排放總量限值，104t；a-低架源排放分擔(dān)率，見表1.1-1。表1.1-1 我國各地域總量控制系數(shù)A、低源分擔(dān)率a、點源控制系數(shù)P值地域序號省(市)名AP總量控制區(qū)非總量控制區(qū)1新疆，西藏,青海7.0-8.40.15100-150100-2002黑龍江,吉林,遼寧,內(nèi)蒙古(陰山以北)5.6-7.00.25120-180120-2403北京,天津,河北,河南,山東4.2-5.60.151

21、00-180120-2404內(nèi)蒙古(陰山以南),山西,陜西(秦嶺以北),寧夏,甘肅(渭河以北)3.5-4.90.20100-150100-2005上海,廣東,廣西,湖南,湖北,江蘇,浙江,安徽,海南,臺灣,福建,江西3.5-4.90.2550-10050-1506云南,貴州,四川,甘肅,(渭河以南),陜西(秦嶺以南)2.8-4.20.1550-7550-1007靜風(fēng)區(qū)(年平均風(fēng)速小于1m/s)1.4-2.80.2540-8040-90 1.1.6 總量控制區(qū)內(nèi)點源幾何高度大于等于30m的排氣筒污染物排放率限值由式7計算： 7式中： Qpki-第i功能區(qū)內(nèi)某種污染物點源允許排放率限值，th-1；

22、 Pki-第i功能區(qū)內(nèi)某種污染物點源排放控制系數(shù)，th-1m-2 ，計算方法見1.1.7； He-排氣筒有效高度，m，計算方法見1.1.11。1.1.7 點源排放控制系數(shù)按式8計算： (8)式中： Pki -第i功能區(qū)內(nèi)某種污染物點源排放控制系數(shù)，th-1m-2；ki -第i功能區(qū)某種污染物的點源調(diào)整系數(shù)，計算方法見1.1.8；k -總量控制區(qū)內(nèi)某種污染物的點源調(diào)整系數(shù)，計算方法見1.1.9；Cki -見1.1.3定義，但運用日平均濃度限值，mgm-3; P -地理區(qū)域性點源排放控制系數(shù)，見表1.1-1。1.1.8 各功能區(qū)點源調(diào)整系數(shù)按式9計算： (9)式中： ki -見1.1.7定義，假設(shè)

23、 1那么取 =1；Qaki-見1.1.2定義; Qbki-見1.1.4定義；Qmki-第i功能區(qū)內(nèi)某種污染物一切中架點源幾何高度大于或等于30m、小于100m的排氣筒年允許排放的總量,104t; 1.1.9 總量控制區(qū)點源調(diào)整系數(shù)按式10計算： (10)式中： k -見1.1.7定義，假設(shè) 1那么取 =1；Qak -見1.1.1定義；Qbk -見1.1.4定義；Qmk -總量控制區(qū)內(nèi)某種污染物一切中架點源見1.1.8定義年允許排放的總量，104t；Qek -總量控制區(qū)內(nèi)某種污染物一切高架點源幾何高度大于或等于100m的排氣筒年允許排放的總量,104t。 1.1.10 實踐排放總量超出限值后的削

24、減原那么是盡量削減低架源總量Qbk及Qbki，使得k和ki接近或等于1，然后再按1.1.7的方法計算點源排放控制系數(shù)Pki。 1.1.11 排氣筒有效高度 按式11計算： 11式中： H-排氣筒距地面幾何高度，m。超越240m時取H=240m； H -煙氣抬升高度，m。計算公式見第一部分1.5煙氣抬升公式。 1.1.12 點源大氣污染物排放濃度1h平均限值按式20計算： (20)式中： Cpki -第i功能區(qū)內(nèi)允許點源煙囪出口處排放的某種大氣污染物1小時平均濃度限值，mgm-3；Qpki-見1.1.6定義； Qv-實踐排煙率，m3/s。2 所需的輸入數(shù)據(jù)1總量控制區(qū)面積主要指建成區(qū)，不包括大量

25、農(nóng)田和荒地，它們可作為非控制區(qū)，參考控制區(qū)執(zhí)行；2總量控制區(qū)內(nèi)的功能分區(qū)的面積假設(shè)全市空氣質(zhì)量規(guī)范皆為二級規(guī)范，可按行政區(qū)；3功能分區(qū)的空氣質(zhì)量控制濃度國家空氣質(zhì)量SO2地面濃度規(guī)范年日平均濃度限值及日平均濃度限值；4環(huán)境平均風(fēng)速；5各點源的煙囪幾何高度、出口內(nèi)徑、煙氣溫度、煙氣出口速度、源強(qiáng)；6面源排放面積、平均高度、源強(qiáng)。第三部分 ADMS大氣分散模型軟件簡介ADMS大氣分散模型軟件是由英國劍橋環(huán)境研討公司開發(fā)的，分“ADMS-評價、“ADMS-工業(yè)、“ADMS-城市等獨立系統(tǒng)。其中，“ADMS-城市版是大氣分散模型系統(tǒng)(ADMS)系列中的最復(fù)雜的一個系統(tǒng)。模擬城市區(qū)域工業(yè)，民用和道路交通

26、的污染源產(chǎn)生的污染物在大氣中的分散，ADMS-城市模型用點源，線源，面源，體源和網(wǎng)格源模型來模擬這些污染源。經(jīng)設(shè)計，可以思索到的分散問題包括最簡單的(例如，一個孤立的點源或單個道路源)到最復(fù)雜的城市問題(例如，一個大型城市區(qū)域的多個工業(yè)污染源，民用和道路交通污染排放)。 它對研討大氣質(zhì)量管理措施特別有用，例如計算先進(jìn)技術(shù)的引進(jìn)，低排污區(qū)對污染情況的影響，燃料的改動，限制車速的設(shè)計對空氣質(zhì)量的影響等。ADMS-城市可以作為一個獨立的系統(tǒng)運用，也可以與一個地理信息系統(tǒng)結(jié)合運用。 ADMS-城市與MapInfo以及ESRI的ArcView可以完全有機(jī)的銜接。 我們引薦將ADMS-城市與這兩個地理信息

27、系統(tǒng)中的任何一種一同運用。 由于這樣可以運用數(shù)字地圖數(shù)據(jù)，CAD制圖和/或航片真實直觀地設(shè)置您的污染問題。在所運用的不同類型的地圖數(shù)據(jù)上，生成如等值平面圖的輸出和作報告用的硬拷貝圖形等。ADMS-城市與其它用于城市地域的大氣分散模型的一個顯著的區(qū)別是ADMS-城市 運用了現(xiàn)有的基于MoninObukhov長度和邊境層高度描畫邊境層構(gòu)造的參數(shù)的最新物理知識。其它模型運用Pasquill穩(wěn)定參數(shù)的不準(zhǔn)確的邊境層特征定義。在這個最新的方法中，邊境層構(gòu)造被可直接丈量的物理參數(shù)定。這使得隨高度的變化而變化的分散過程可以更真實地表現(xiàn)出，所獲取的污染物的濃度的預(yù)測結(jié)果通常是更準(zhǔn)確，更可信。1 適用范圍現(xiàn)將A

28、DMS系列模型的運用范圍簡要描畫如下1.1 ADMS - Screen (ADMS-挑選)“ADMS-挑選適宜用于快速計算單個點源的污染物地表濃度并將輸出結(jié)果自動與中國和其它大氣質(zhì)量規(guī)范比較.用戶界面簡單易懂，只需對污染源和 輸出結(jié)果要求進(jìn)展最少量的數(shù)據(jù)輸入。“ADMS-挑選特別適宜于惡劣(最壞)情況下對煙囪源的初步評價,以及對新建工廠的可行性研討進(jìn)展法律規(guī)定的環(huán)境影響評價。1.2 ADMS - Industrial (ADMS-工業(yè))“ADMS-工業(yè) 可計算點源,線源，面源和體源的污染濃度.這套系統(tǒng)包括如下特點: 氣候預(yù)處置模型，干濕沉降，復(fù)雜地形的影響，建筑物和海岸線的影響，煙羽可見度，放

29、射性和化學(xué)?？? 并可計算短期(秒)內(nèi)的污染頂峰濃度值，如對臭味的預(yù)測. 這一系統(tǒng)已于地理信息系統(tǒng)(GIS)銜接，易于分析模型結(jié)果?！癆DMS-工業(yè)是為計算更詳細(xì)的一個或多個工業(yè)污染源的空氣質(zhì)量影響而 設(shè)計的。1.3 ADMS - EIA (ADMS-環(huán)評)“ADMS-環(huán)評可以處置一個區(qū)域或城市一切的污染源類型，這包括工業(yè)源，道路交通源，面源，體源和網(wǎng)格源等; 適用于區(qū)域空氣環(huán)境評價，并與地理信息系統(tǒng)相銜接。1.4 ADMS - Urban (ADMS-城市) “ADMS-城市是ADMS模型系列中最復(fù)雜的一個。它用于計算大區(qū) 域和城市的污染濃度或空氣質(zhì)量.此系統(tǒng)可包含所用類型的污染排放源：點源

30、，面源和道路的污染.除了具有“ADMS-環(huán)評的一切特征外，此系統(tǒng)還包一個光化學(xué)模型和一個完好銜接的地理信息系統(tǒng)(GIS).地理信息系統(tǒng)(GIS)可允許用戶在城市地圖上顯示高分變率的污染濃度圖。這可以闡明不同污染源對空氣質(zhì)量的影響，包括道路附近的污染濃度頂峰值?！癆DMS-城市是為詳細(xì)評價城市區(qū)域的大氣質(zhì)量而設(shè)計的.這包括空氣質(zhì)量管理戰(zhàn)略的開展和城市規(guī)化評價。這一套系統(tǒng)同時也用于空氣質(zhì)量預(yù)告。2 輸入數(shù)據(jù)需求：源、氣候數(shù)據(jù)、計算點2.1 排污數(shù)據(jù)污染源類型，污染源位置和污染排放率，流量，煙囪的排放溫度，煙囪高度和煙囪直徑等。模型帶有的排污因子可以使從車流量，平均車速數(shù)據(jù)來計算道路交通的排污率.污

31、染排放數(shù)據(jù)可以存儲在規(guī)范的數(shù)據(jù)庫中或者可有地理信息系統(tǒng)(GIS)系統(tǒng)中讀取。2.2 氣候數(shù)據(jù)常見的通用氣候數(shù)據(jù)，如風(fēng)速，風(fēng)向，溫度，云蓋度或者一些演算出來的數(shù)值(如莫尼-奧布克夫長度，邊境層高度等)。2.3 地形數(shù)據(jù)除了模擬平坦地形的情形，模擬山地時可以輸入適宜的地形數(shù)據(jù)，地表粗糙度數(shù)據(jù)，街區(qū)窄谷的高度，道路寬度和位置。3 輸出結(jié)果輸出結(jié)果包括污染物在關(guān)懷點或關(guān)懷區(qū)的平均濃度，平均時間從10分鐘，每小時或到年平均都可。比非常鐘平均值還小的短期平均(如秒，分)可由模型的紊動模塊處置。輸出結(jié)果還包括干濕沉降和放射性行為。根據(jù)空氣質(zhì)量規(guī)范，可以計算從出超標(biāo)的次數(shù)。也可以輸出短期紊動，百分位值，滾動平

32、均，概率分布等。氣候預(yù)處置模塊還將產(chǎn)生一個氣候輸出文件。ADMS生成的輸出數(shù)字文件為 (.csv) 文件格式。這種文件格式用微軟Excel 的電子數(shù)據(jù)表或在如Windows計事本中可以很容易地翻開。ADMS的輸出結(jié)果可以產(chǎn)生與地理信息系統(tǒng)中的數(shù)字地圖數(shù)據(jù)相結(jié)合的污染物的等值濃度圖。在地表程度的單一點源和煙羽中心線變量的X-Y繪圖工具也包括在模型里。4 方式類型模型是一個三維高斯模型，以高斯分布公式為主計算污染濃度，但在非穩(wěn)定條件下的垂直分散運用了傾斜式的高斯模型(Carruthers et al.，1991). 煙羽分散的計算運用了當(dāng)?shù)剡吘硨拥膮?shù).化學(xué)模塊中運用了遠(yuǎn)處傳輸?shù)能壽E模型和箱式模型

33、。5 污染物種類模型可處置各種根本氣態(tài)污染物(SO2，NOX，NO2，CO，VOC，苯化物，芳香烴 )，臭氧，可吸入懸浮顆粒物 PM10，PM2.5，總懸浮顆粒物等等。6 計算源的種類和個數(shù)和計算點的個數(shù)可詳細(xì)地模擬3000個網(wǎng)格污染源，1500 個 道 路 污 染 源 和 1500 個 工業(yè)污染源 ( 由點，線，面和體污染源) 可以被同時模擬。 由于可將較小的污染源集成為網(wǎng)格污染源,更多非常大數(shù)量的污染源在模型實踐運轉(zhuǎn)中都可被思索進(jìn)去。除了指定的計算點的個數(shù)一次可以有50個外，在常規(guī)網(wǎng)格輸出時，可輸出10404 (102X102) 個計算點的值。在智能型網(wǎng)格輸出時，除了常規(guī)常規(guī)網(wǎng)格輸出時的計

34、算點外，還可以外加最多5000個計算點。7 煙氣過程的處置ADMS運用一個朗格拉日煙羽抬升模塊. 煙羽抬升模塊預(yù)測抬升軌跡和由于熱的氣態(tài)資料的排放對污染濃度的稀釋. 其機(jī)理是一個頂蓋內(nèi)嵌模型，包括對逆溫浸透的處置. 建筑物影響模塊基于兩條煙羽的交匯，運用平均氣流軌跡數(shù)據(jù)計算煙羽的分散(Robins et al.，1997). 復(fù)雜地形模塊是基于線性化的流場模型(Carruthers et al.,1988)。8 程度風(fēng)的處置對每小時而言，假設(shè)風(fēng)是穩(wěn)定的。根據(jù)不同的邊境層參數(shù)廓線，垂直方向是不同的。當(dāng)邊境層或復(fù)雜地形模塊運用時，程度風(fēng)的描畫也相應(yīng)變化。9 垂直風(fēng)速 除了在建筑物和復(fù)雜地形模塊運用

35、了的情況下，垂直風(fēng)速為零。10 垂直分散垂直分散參數(shù)從當(dāng)?shù)氐挠嬎愠龅臏u流垂直參數(shù)和浮力頻率參數(shù)演算出來。11 程度分散程度分散從當(dāng)?shù)氐?在煙羽平均高度)計算出的的渦流程度參數(shù)演算出來。12 化學(xué)轉(zhuǎn)化化學(xué)模塊可以計算大氣中的一氧化氮(NO)，二氧化氮(NO2)，臭氧(O3)和揮發(fā)性有機(jī)化合物之間的化學(xué)反響. 化學(xué)反響運用了GRS (Generic Reaction Set)機(jī)理. 包括的化學(xué)反響式主要有(1)ROC + hRP + ROC(2)RP + NONO2(3)NO2 + hNO + O3(4)NO + O3NO2(5)RP + RPRP(6)RP + NO2SGN(7)RP + NO2

36、SNGN其中ROC= Reactive Organic CompoundsRP= Radical PoolSGN= Stable Gaseous Nitrogen productsSNGN= Stable Non-Gaseous Nitrogen products另外，化學(xué)反響模塊還包含了一個箱式模型。 XE Chemistry module:GRS + Box Model 這是GRS功能的延續(xù)，它可以用來代表在很大的城區(qū)出如今大氣邊境層內(nèi)的物理和化學(xué)過程。當(dāng)模擬大型區(qū)域時， 地表的臭氧濃度將與背景值不一樣。有些時候，一個更具有代表性的并且有空間分布的臭氧場能夠要求輸入ADMS中的GRS模塊。

37、這個臭氧場由箱式模型計算出來， 銜接進(jìn)了ADMS。 它允許ADMS 的輸出計算網(wǎng)格將座落在一個更大的空，它的目的是給主要的ADMS化學(xué)反響計算提供一個更具有代表性的臭氧場。 XE Chemistry module:Generic Reaction Set 13 物理去除：重力沉降，干濕沉降對顆粒物的干沉降影響運用了阻力公式，沉降速度思索到污染物在大氣外表層，穿過層流底層到達(dá)地面所受污染物阻力的總和，附加重力沉降. 對氣態(tài)污染物，外表層阻力的計算運用了跟氣體性質(zhì):活潑的，非活潑的，和惰性的相關(guān)的公式. 濕沉降的計算運用定義了的下洗率,和降雨量相關(guān)，14 方式比較評價研討資料 XE Validat

38、ion ADMS模型驗證包括:與規(guī)范現(xiàn)場，實驗室和數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)系列的結(jié)果比較參與歐州共同體的近范圍分散模型的系列技術(shù)研討會與由HMIP(現(xiàn)英國環(huán)境署)資助的研討工程中存檔的LIDAR數(shù)據(jù)比較在英國環(huán)境與交通部(DETR)所資助的遍及全英國各城市的大氣質(zhì)量評價與回想的研討工程中，評價分散模型的表現(xiàn)，并與自動監(jiān)測數(shù)據(jù)進(jìn)展比較。在ADMS-城市中的街道窄谷模型運用了基于丹麥的交通模型(OSPM)。OSPM已被單獨驗證過。第四部分 ISC-AERMOD模型軟件簡介ISC-AERMOD大氣分散模型是由美國Lakes環(huán)境公司開發(fā)、美國環(huán)保署EPA引薦的大氣分散模型軟件，有界面曾經(jīng)漢化的版本。ISC-AERMO

39、D大氣分散模型軟件由ISCST3(Industrial Source Ccomplex Short Term Model)、AERMOD(AMS/EPA Regulatory Model)和ISC-PRIME(Industrial Source Complex - Plume Rise Model Enhancement)三大模型組成。1 各模型的功能1.1 ISCST3模型ISCST3分散模型的中心是高斯煙流模型，它有如下的一些功能：1ISCST3分散模型可以用來模擬大氣主要污染物和有毒物質(zhì)及危險廢棄污染物質(zhì)的延續(xù)排放。2能處置多重來源，包括點、立體、線、面和露天礦等各類源。3污染源的源強(qiáng)可

40、按年、季、月、小時等根據(jù)需求選取設(shè)定。4可以計算點源排放時由于附近建筑呵斥的空氣動力學(xué)氣流下洗的影響。5模型包含模擬大微粒經(jīng)過干堆積的堆積和去除的結(jié)果以及模擬氣體或微粒堆積去除影響的一些算法。6ISCST3模型運用實時氣候數(shù)據(jù)來計算影響模擬地域的空氣污染分布的大氣條件。7結(jié)果輸出可以是濃度、總堆積量、干堆積量或濕堆積量。1.2 AERMOD模型AERMOD調(diào)整模型包含的選項跟ISCST3模型根本上是一樣的，只需以下一些區(qū)別：該模型僅計算濃度值，不能計算干、濕沉降。AERMOD需求兩種氣候數(shù)據(jù)：一個文件包含外表標(biāo)量參數(shù)，第二個文件包括垂直橫斷面。此兩個文件由美國EPA-AERMET氣候預(yù)處置程序

41、提供。運用包括地面海拔的運用程序時，輸入接受點海拔的同時用戶又要輸入山丘高度范圍。EPA-AERMET地面預(yù)處置程序可以用來產(chǎn)生一切接受點位置的山丘高度和地面海拔為調(diào)試的目的可以要求兩種中間結(jié)果文件。第一種包括模型結(jié)果相關(guān)的信息，第二種包括氣候數(shù)據(jù)的網(wǎng)格橫斷面。AERMOD不支持露天礦各類源。AERMOD包括另外兩種輸出文件。第一種按排序列出濃度；第二種輸出提供弧形最大值結(jié)果和與其相關(guān)煙流屬性的詳細(xì)文件。1.3 ISC-PRIME模型ISC-PRIME模型專門針對當(dāng)煙流經(jīng)過兩個建筑物時產(chǎn)生氣流下洗的根本特點而設(shè)計。主要有以下兩點：根據(jù)紊流經(jīng)過時添加的煙流分散系數(shù)。在建筑物下風(fēng)向的下降流線和尾流

42、添加的夾雜物的共同作用所呵斥煙流上升的減少。PRIME算法是與ISCST3模型結(jié)合在一同的。因此把它叫做ISC-PRIME模型。ISC-PRIME模型包含了三個新的出入數(shù)據(jù)文件，用來闡明建筑物和煙囪的關(guān)系，它們是：順風(fēng)向的建筑物長度。從煙囪到建筑物迎風(fēng)面中心的順風(fēng)向間隔 。從煙囪到建筑物迎風(fēng)面中心的垂直風(fēng)向間隔 。2 所需的輸入數(shù)據(jù)上述三個模塊除了曾經(jīng)介召的各自的特點外，它們通用的輸入數(shù)據(jù)主要包含以下內(nèi)容：2.1 地表氣候數(shù)據(jù)1-3年逐時的風(fēng)向、風(fēng)速、對應(yīng)的風(fēng)向風(fēng)速的高度值、地表摩擦速度、對流速度、邊境層上空500米層面上的垂直位溫梯度、對流產(chǎn)生界面層高度、機(jī)械產(chǎn)生界面層高度、Monin-Ob

43、ukhov長度、外表粗糙長度、溫度及獲得溫度值時的高度。2.2 橫截面氣候數(shù)據(jù)橫截面氣候數(shù)據(jù)包含了在定點塔上每層的觀測結(jié)果，或者從NWS數(shù)據(jù)得來的一層次上的觀測結(jié)果。該數(shù)據(jù)文件包含每個小時的一個或多個記錄，主要有：年、月、日、小時、丈量高度、當(dāng)前程度上的風(fēng)向、當(dāng)前程度上的風(fēng)速、當(dāng)前程度上的溫度、風(fēng)向的規(guī)范方差、垂直風(fēng)速的規(guī)范方差。2.3 污染源輸入數(shù)據(jù)點源：煙囪底部中心坐標(biāo)、高度、出口內(nèi)徑、出口煙氣溫度、煙氣出口速度、污染物延續(xù)排放量等；面源：坐標(biāo)、排放高度、排放速度、面源長度、寬度等。其它還可計算體源、露天礦、圓形面、多邊形面、火炬、線源等。略第五部分EIAA環(huán)評助手簡介“EIAA大氣環(huán)評助

44、手是寧波環(huán)科院六五軟件任務(wù)室開發(fā)的軟件。是以HJ/T2.2-93 導(dǎo)那么-大氣環(huán)境、JTJ005-96公路建立工程環(huán)評規(guī)范-大氣部分、中國環(huán)境影響評價培訓(xùn)教材等文獻(xiàn)中引薦的模型和計算方法作為主要框架，內(nèi)容涵蓋了導(dǎo)那么中的全部要求，并進(jìn)展了適當(dāng)?shù)赝卣古c加深。EIAA的2.5版采用了面向工程和面向模型兩種界面，是兩個獨立的程序模塊，以順應(yīng)不同的運用習(xí)慣和計算要求。在采用“工程預(yù)測模塊時，每一個環(huán)評工程建立一個獨立的“*.Prj文件，用以保管該工程中用戶輸入的一切數(shù)據(jù)、一切方案組合以及一切方案的計算結(jié)果。包含了數(shù)據(jù)預(yù)處置、后處置功能，由程序內(nèi)部選擇計算方法。特點是功能強(qiáng)、自動化程度高，但計算過程不透

45、明、操作步驟繁瑣。假設(shè)采用“模型預(yù)測模塊，每一個分散模型都有相對應(yīng)的程序模塊，而且可以同時翻開恣意多個一樣的窗口，便于對比查對。特點是針對性強(qiáng)，運用方便、靈敏，便于對分散過程進(jìn)展詳細(xì)研討，但不含數(shù)據(jù)的預(yù)處置和后處置功能，對某些疊加還需手動進(jìn)展。“模型預(yù)測中的每一個功能模塊，均有RTF格式的闡明文檔與之相對應(yīng)。這樣，對于運用者來說，既可以即時地查看該功能模塊的意義、來源，又可以方便地將這些文檔直接插入字處置器中。由于這些文檔經(jīng)常包括了大量復(fù)雜的公式，這樣做就大大提高了寫作報告書的速度。此外，EIAA中也提供了電子表格和圖形處置功能?？梢暂敵鰸舛鹊钠矫娣植紙D或軸線變化圖。1 參數(shù)輸入與數(shù)據(jù)預(yù)處置可

46、以輸入地形數(shù)據(jù)、現(xiàn)狀監(jiān)測濃度、關(guān)懷點位置以及當(dāng)?shù)貙崪y的分散參數(shù)計算系數(shù)、風(fēng)速冪指數(shù)、大氣溫度梯度。這些參數(shù)作為本工程的預(yù)測方案中的缺省參數(shù)。可以從風(fēng)向、風(fēng)速和云量的氣候觀測數(shù)據(jù)中，按需求統(tǒng)計出多年或某年、某季、某月的風(fēng)頻、各風(fēng)向風(fēng)速、穩(wěn)定度頻率、污染系數(shù)或者結(jié)合頻率；也可以從多年風(fēng)頻、風(fēng)速、穩(wěn)定度頻率數(shù)據(jù)，按一定的風(fēng)速段估算出全年結(jié)合頻率；也可直接輸入一個已統(tǒng)計好的結(jié)合頻率?？梢苑奖憷L制各種玫瑰圖。可以輸入恣意個點源、面源、體源、線源和區(qū)域面源，同時思索恣意多個污染物。這些輸入的參數(shù)或經(jīng)過預(yù)處置的氣候參數(shù)，均可為一切預(yù)測方案所共用。2預(yù)測方案、參數(shù)選項和預(yù)測計算可以用已輸入的環(huán)境參數(shù)、污染氣候

47、和污染源，構(gòu)造各種各樣的預(yù)測計算方案。程序按輸入?yún)?shù)的情況自動選擇有風(fēng)、小風(fēng)靜風(fēng)、正常排放、非正常排放、點源、面源、體源、區(qū)域面源、線源CALINE4方式和顆粒物沉降等方式進(jìn)展計算?？梢杂嬎隳?、季、月、日均濃度。可以同時計算恣意多個計算方案，每個方案里可以有恣意個污染源。對每一個計算方案，可以控制和調(diào)整方式中的每一個參數(shù)，在現(xiàn)實能夠發(fā)生的條件下，允許用戶選擇計算的方式。例如，可以讓一個正常排放的點源在E穩(wěn)定度下風(fēng)速為3 m/s時發(fā)生薰煙或海岸線薰煙，并輸入相關(guān)的參數(shù)?？蛇x擇多個計算方案一同計算，在計算過程中允許調(diào)用其它程序。自動保管各方案計算結(jié)果。3預(yù)測結(jié)果分析對于預(yù)測計算結(jié)果，可以查看各接受

48、點地面高程及其等高線圖，各接受點的背景濃度及其分布圖，各污染源的濃度和總的濃度及其分布圖，各污染源的分擔(dān)率及其分布圖，各污染源或總的濃度的平均評價指數(shù)和超標(biāo)面積。還可以恣意改動各污染源的排放率排放強(qiáng)度以察看不同排放率下的濃度變化情況。也可查看恣意一個橫截面或豎截面上的濃度變化圖。對一切表格中的數(shù)據(jù)可以方便地進(jìn)展各種運算，輸出，繪圖或打印。用繪圖員可以方便地對給定的數(shù)據(jù)按特定的方式繪制等值線圖、X-Y表圖、玫瑰圖，并且可以編輯修正圖形中的每個元素。等值線圖也接受評價底圖，可將地圖評價底圖輸入EIAA，讓EIAA將曲線直接繪制在評價底圖上。全部圖形均以矢量方式打印和保管。對每一個預(yù)測計算方案，可以

49、用實測值與預(yù)測值進(jìn)展符合度分析，驗證方式的準(zhǔn)確性，分析出現(xiàn)偏離的緣由，協(xié)助 調(diào)整有關(guān)參數(shù)。對每一個預(yù)測計算方案，可以按各關(guān)懷點給定的控制濃度，以總量控制的原那么對各污染源進(jìn)展平權(quán)削減分析，給出各污染源的平權(quán)污染削減方案。4 其它模塊與工程預(yù)測不同，模型預(yù)測按工業(yè)源分散代表點源、面源和體源、公路交通汽車尾氣分散代表線源和區(qū)域面源分散代表城市區(qū)域面源分成三個獨立的程序模塊，再將薰煙、海岸線薰煙以及其它特殊方式分別孤立開來，由用戶按需求自已選擇計算模塊。此外，“工具中也提供了一系列具有專注功能的獨立模塊。第六部分 區(qū)域大氣污染物總量控制模型軟件簡介區(qū)域大氣污染物總量控制模型和軟件是國家“九五重點攻關(guān)

50、課題研討成果，也是為了配合全國大氣污染物總量控制制度實施而開發(fā)的大氣污染物總量控制管理軟件，本研討課題已經(jīng)過國家鑒定，并獲得國家環(huán)?？偩挚萍继岣叨泉?。1 根本內(nèi)容包括根底計算程序組和適用于不同的情況的五組總量模型程序組。1根底程序計算組?？梢赃x擇各種不同的大氣分散參數(shù)，風(fēng)速擴(kuò)線指數(shù)等和計算參數(shù)，確定大氣污染物根底排放量和一些根底計算：其中有單源地面濃度計算、思索混合層的單源地面濃度計算思索地形影響的單源地面濃度計算和粒物的地面濃度，計算區(qū)間和計算參數(shù)可以恣意選擇，并且馬上給出地面濃度和畫出地面濃度曲線。2總量控制計算。根據(jù)不同情況采用不同的程序組計算區(qū)域大氣總量。共有五組總量模型程序組。第一

51、組 采用結(jié)合風(fēng)頻的平原地域計算氣態(tài)污染物總量控制計算；第二組 采用結(jié)合風(fēng)頻的平原地域計算顆粒物總量控制計算；第三組 采用逐時氣候資料的山區(qū)計算氣態(tài)污染物總量控制計算；第四組 采用逐時氣候資料的平原地域計算氣態(tài)污染物總量控制計算；第五組 采用逐時氣候資料的平原地域計算顆粒物總量控制計算。每組程序可以根據(jù)控制區(qū)地面濃度，按照軟件提示自動或自動修正削減有關(guān)大氣污染源，直到面濃度到達(dá)規(guī)定規(guī)范為止。計算結(jié)果最后匯總，提供環(huán)境維護(hù)部門運用。2 技術(shù)特點整套軟件有以下特點：1科學(xué)性。軟件采用國內(nèi)外最新資料，針對我國國情建立一套模型，經(jīng)過多年的實踐運用，保證了計算方法的科學(xué)可靠。2適用性。本套軟件采用常規(guī)的氣候統(tǒng)計資料和地方大氣污染源調(diào)查統(tǒng)計資料為準(zhǔn)，經(jīng)過簡