模塊五 任務5 大氣擴散模式及污染物濃度的估算（高斯模式）

大氣污染控制工程河南水利與環(huán)境職業(yè)學院HenanVocationalCollegeofWaterConservancyAndEnvironmentHenanVocationalCollegeofWaterConservancyAndEnvironment模塊五

大氣污染的排放河南水利與環(huán)境職業(yè)學院HenanVocationalCollegeofWaterConservancyAndEnvironmentHenanVocationalCollegeofWaterConservancyAndEnvironment任務5大氣擴散模式及污染物濃度的估算（高斯模式）河南水利與環(huán)境職業(yè)學院HenanVocationalCollegeofWaterConservancyAndEnvironmentHenanVocationalCollegeofWaterConservancyAndEnvironment第五節(jié)大氣擴散模式及污染物濃度的擴散一、湍流概念簡介

大氣的無規(guī)則運動稱為大氣湍流。按照湍流形成的原因，可將湍流分為兩種形式：熱力湍流：由垂直方向溫度垂直分布不均勻引起機械湍流：垂直方向風速分布不均勻及地面粗糙度一、湍流概念簡介湍流與擴散的關系在主風方向上風的平流輸送作用是主要的。風速越大，湍流越強，污染物的擴散速度越快，污染物的濃度就越低。風和湍流是決定污染物在大氣中擴散稀釋的最直接最本質的因素。二、湍流擴散理論簡介1.梯度輸送理論梯度輸送理論是通過與菲克（A.Fick）擴散理論的類比建立起來的。菲克認為分子擴散的規(guī)律與傅立葉提出的固體中的熱傳導的規(guī)律類似，皆可用相同的數(shù)學方程式描述。湍流梯度輸送理論進一步假定，由大氣湍流引起的某物質的擴散，類似于分子擴散，并可用同樣的分子擴散方程描述。然而由于邊界條件往往很復雜，不能求出嚴格的分析解，只能在特定的條件下求出近似解，再根據(jù)實際情況修正。

二、湍流擴散理論簡介2.湍流統(tǒng)計理論：泰勒(G．I．Tayler)首先應用統(tǒng)計學方法研究湍流擴散問題，并于1921年提出了著名的泰勒公式。從污染源釋放出的粒子，在風沿著x方向吹的湍流大氣中擴散的情況。假定大氣湍流場是均勻、穩(wěn)定的。從原點釋放出的一個粒子的位置用y表示，則y隨時間而變化，但其平均值為零。如果從原點放出很多粒子，則在x軸上粒子的濃度最高，濃度分布以x軸為對稱軸，并符合正態(tài)分布。圖4-1由湍流引起的擴散薩頓（O.G.Sutton)首先應用泰勒公式，提出了解決污染物在大氣中擴散的實用模式。高斯（Gaussian）在分析大量實測資料的基礎上，應用湍流統(tǒng)計理論得到了正態(tài)分布假設條件下的擴散模式。高斯模式是目前應用較廣的模式。

三、高斯模式的有關假定

1、坐標系原點為排放點或高架源排放點在地面的投影，x軸為平均風向，y軸在水平面上垂直于x軸，正向在x軸的左側，z軸垂直于水平面oxy，向上方向為正。在這種坐標系中，煙流中心線或與x軸重合，或在xoy面的投影為x軸。

高斯擴散模式坐標系高斯擴散模式的坐標系高斯擴散模式高斯擴散模式的坐標系圖4-1濃度正態(tài)