1、5月月31日日2222( , , )exp ()222yzyzqyzc x y zu 222222()()( , , ,)exp()expexp2222yyzyzqyzHzHc x y z Hu 實(shí)實(shí)際際濃濃度度222222()()( , , ,)exp()expexp2222yyzyzqyzHzHc x y z Hu 實(shí)實(shí)際際濃濃度度2222( , ,0,)exp()exp()22yzyzqyHc x yHu 地地面面濃濃度度模模式式：取取z z0 0代代入入上上式式，得得2222( , ,0,)exp()exp()22yzyzqyHc x yHu 地地面面濃濃度度模模式式：取取z z0 0

2、代代入入上上式式，得得yzconstd ( ,0,0,)0dzc xHmax22zyqcuH emax|2czx xH地面最大濃度模式（續(xù)）：地面最大濃度模式（續(xù)）：設(shè)設(shè)（實(shí)際中成立）（實(shí)際中成立）由此求得由此求得yzconstd ( ,0,0,)0dzc xHmax22zyqcuH emax|2czx xH地面最大濃度模式（續(xù)）：地面最大濃度模式（續(xù)）：設(shè)設(shè)（實(shí)際中成立）（實(shí)際中成立）由此求得由此求得22( ,0,0,)exp()2zyzqHc xHu 地地面面軸軸線(xiàn)線(xiàn)濃濃度度模模式式：再再取取y y= =0 0代代入入上上式式22( ,0,0,)exp()2zyzqHc xHu 地地面面軸

3、軸線(xiàn)線(xiàn)濃濃度度模模式式：再再取取y y= =0 0代代入入上上式式wq 源強(qiáng)源強(qiáng) 計(jì)算或?qū)崪y(cè)計(jì)算或?qū)崪y(cè) w 平均風(fēng)速平均風(fēng)速 多年的風(fēng)速資料多年的風(fēng)速資料 wH 有效煙囪高度有效煙囪高度 w 、 分散參數(shù)分散參數(shù)uyz煙云抬升的緣由有兩個(gè)：煙云抬升的緣由有兩個(gè)：是煙囪出口處的煙流具有一初始動(dòng)量使它們繼續(xù)垂直是煙囪出口處的煙流具有一初始動(dòng)量使它們繼續(xù)垂直上升；是因煙流溫度高于環(huán)境溫度產(chǎn)生的靜浮力。上升；是因煙流溫度高于環(huán)境溫度產(chǎn)生的靜浮力。這兩種動(dòng)力引起的煙氣浮力運(yùn)動(dòng)稱(chēng)煙云抬升，煙云抬升有這兩種動(dòng)力引起的煙氣浮力運(yùn)動(dòng)稱(chēng)煙云抬升，煙云抬升有利于降低地面的污染物濃度。利于降低地面的污染物濃度。1.煙

4、氣抬升高度的計(jì)算煙氣抬升高度的計(jì)算 初始動(dòng)量：初始動(dòng)量： 速度、內(nèi)徑速度、內(nèi)徑浮力：煙溫度浮力：煙溫度煙氣抬升煙氣抬升sHHHsHH煙煙囪囪幾幾何何高高度度抬抬升升高高度度有有效效源源高高sHHHsHH煙煙囪囪幾幾何何高高度度抬抬升升高高度度有有效效源源高高1 Holland公式：當(dāng)大氣穩(wěn)定度為中性，計(jì)算煙氣抬升高公式：當(dāng)大氣穩(wěn)定度為中性，計(jì)算煙氣抬升高度時(shí)，經(jīng)常運(yùn)用霍蘭徳公式：度時(shí)，經(jīng)常運(yùn)用霍蘭徳公式： Holland公式比較保守，特別在煙囪高、熱釋放率比較強(qiáng)的情況下。公式比較保守，特別在煙囪高、熱釋放率比較強(qiáng)的情況下。在實(shí)踐計(jì)算中，不穩(wěn)定條件在實(shí)踐計(jì)算中，不穩(wěn)定條件(A、B穩(wěn)定度穩(wěn)定度)，

5、H 需添加需添加1020；穩(wěn)定條件穩(wěn)定條件(D、E、F穩(wěn)定度穩(wěn)定度)， H 需減少需減少1020。3ssaHs1(1.52.7)(1.59.6 10)sv DTTHDv DQTuukWkW抬升高度計(jì)算式抬升高度計(jì)算式 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)QxxHQxuxxHQHxQHu2Briggs公式：適用不穩(wěn)定及中性大氣條件公式：適用不穩(wěn)定及中性大氣條件不穩(wěn)定或中性大

6、氣下，布里格斯公式用來(lái)確定不同的熱釋放不穩(wěn)定或中性大氣下，布里格斯公式用來(lái)確定不同的熱釋放率和下風(fēng)向間隔條件下的煙氣抬升高度：率和下風(fēng)向間隔條件下的煙氣抬升高度：3 3我國(guó)我國(guó)“制定地方大氣污染物排放規(guī)范的技術(shù)方法制定地方大氣污染物排放規(guī)范的技術(shù)方法 (GB/T13201-91) (GB/T13201-91)中的公式中的公式在沒(méi)有特別要求時(shí)，應(yīng)優(yōu)先運(yùn)用在沒(méi)有特別要求時(shí)，應(yīng)優(yōu)先運(yùn)用國(guó)家規(guī)范規(guī)定的方法。國(guó)家規(guī)范規(guī)定的方法。 12Hsa1 nn0HsHaVasHH121sH12100kW()35K =0.35 1700kW2100kW1700 =() 4002(1.50.01)0.04 =sQTTH

7、n QHuTQP QTTTTQQHHHHv DQHu (1)當(dāng)和時(shí)(2)當(dāng)時(shí)HHsH1 / 43 / 8aH8(1700)1700kW35K2(1.50.01) = 10m1.5m /s d =5.5(0.0098)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)w例：某市遠(yuǎn)郊區(qū)電廠(chǎng)煙囪高例：某市遠(yuǎn)郊區(qū)電廠(chǎng)煙囪高160m，煙囪排出口內(nèi)徑，煙囪排出口內(nèi)徑5m，排煙速度，排煙速度12m/s。煙氣溫度。煙氣溫度，周?chē)髿鉁囟?，周?chē)髿鉁囟?5 。大氣穩(wěn)定度。大氣穩(wěn)定度C級(jí)，源高處風(fēng)速級(jí)，源高處風(fēng)速6.12m/s。w 試分別用霍蘭德、布里格斯、國(guó)家

8、規(guī)范公式計(jì)算煙試分別用霍蘭德、布里格斯、國(guó)家規(guī)范公式計(jì)算煙氣抬升高度假設(shè)下風(fēng)向間隔氣抬升高度假設(shè)下風(fēng)向間隔x=2kmwPG曲線(xiàn)法曲線(xiàn)法w 帕斯奎爾帕斯奎爾(Pasquill)在在1961年引薦一種僅需求常規(guī)氣候觀(guān)測(cè)年引薦一種僅需求常規(guī)氣候觀(guān)測(cè)資料就能估算資料就能估算y，z的方法，吉福德的方法，吉福德(Gifford)進(jìn)一步將它制進(jìn)一步將它制成運(yùn)用更方便的圖表。運(yùn)用觀(guān)測(cè)到的風(fēng)速、云量、云狀和日照成運(yùn)用更方便的圖表。運(yùn)用觀(guān)測(cè)到的風(fēng)速、云量、云狀和日照等天氣資料，將大氣分散稀釋才干分為等天氣資料，將大氣分散稀釋才干分為6個(gè)等級(jí)：個(gè)等級(jí)：wA 極不穩(wěn)定，極不穩(wěn)定，B 不穩(wěn)定，不穩(wěn)定，C 弱不穩(wěn)定，弱不

9、穩(wěn)定，D 中性，中性，wE 弱穩(wěn)定，弱穩(wěn)定，F(xiàn) 穩(wěn)定。假設(shè)穩(wěn)定級(jí)別為穩(wěn)定。假設(shè)穩(wěn)定級(jí)別為AB，那么表示按，那么表示按A 、B級(jí)的數(shù)據(jù)內(nèi)插。級(jí)的數(shù)據(jù)內(nèi)插。該法的要點(diǎn)：該法的要點(diǎn)：首先根據(jù)帕斯奎爾劃分大氣穩(wěn)定度的方法來(lái)確定大氣穩(wěn)定度首先根據(jù)帕斯奎爾劃分大氣穩(wěn)定度的方法來(lái)確定大氣穩(wěn)定度級(jí)別；然后從圖級(jí)別；然后從圖4-4和圖和圖4-5中查得或表中查得或表4-4用內(nèi)插法求出用內(nèi)插法求出對(duì)應(yīng)的分散參數(shù)對(duì)應(yīng)的分散參數(shù)y和和z；最后將；最后將y、z代入前面引見(jiàn)的一代入前面引見(jiàn)的一系列分散方式中，就可估計(jì)出各種情況下的濃度值。系列分散方式中，就可估計(jì)出各種情況下的濃度值。分散參數(shù)是表征湍流分散猛烈程度的物理量，

10、是影響污染物濃度分散參數(shù)是表征湍流分散猛烈程度的物理量，是影響污染物濃度的重要參數(shù)。的重要參數(shù)。 wPG曲線(xiàn)的運(yùn)用曲線(xiàn)的運(yùn)用w根據(jù)常規(guī)資料確定穩(wěn)定度級(jí)別根據(jù)常規(guī)資料確定穩(wěn)定度級(jí)別wPG曲線(xiàn)的運(yùn)用曲線(xiàn)的運(yùn)用w利用分散曲線(xiàn)確定利用分散曲線(xiàn)確定 和和yzwPG曲線(xiàn)的運(yùn)用曲線(xiàn)的運(yùn)用w估算地面最大濃度估算地面最大濃度 和它出現(xiàn)的間隔和它出現(xiàn)的間隔Hmax|2czx xzHzxmaxcxyxmaxCw由由和和w由由曲線(xiàn)（圖曲線(xiàn)（圖4-5）反查出）反查出w由由曲線(xiàn)（圖曲線(xiàn)（圖4 4- -4 4）查）查w由式（由式（4 4- -1010）求出）求出yHmax|2czx xzHzxmaxcxyxmaxCw由由和

11、和w由由曲線(xiàn)（圖曲線(xiàn)（圖4-5）反查出）反查出w由由曲線(xiàn)（圖曲線(xiàn)（圖4 4- -4 4）查）查w由式（由式（4 4- -1010）求出）求出y設(shè)H=141.4m，那么=100m假設(shè)大氣穩(wěn)定度級(jí)別為B級(jí)，那么 查右圖知： =2km在對(duì)應(yīng)的約為110m我國(guó)在修訂我國(guó)在修訂P-T法根底上產(chǎn)生了國(guó)家規(guī)范法法根底上產(chǎn)生了國(guó)家規(guī)范法(GB/T 13201-91)。 太陽(yáng)高度角太陽(yáng)高度角 式式4-294-29，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 該方法的技術(shù)道路是：根據(jù)時(shí)間、地理位置確定日傾角、該方法的技術(shù)道路是：根據(jù)時(shí)間、地理位置確定日傾角、太陽(yáng)高

12、度角，利用天氣條件確定輻射等級(jí)，然后利用輻射太陽(yáng)高度角，利用天氣條件確定輻射等級(jí)，然后利用輻射等級(jí)和風(fēng)速確定大氣穩(wěn)定度，最后查分散參數(shù)冪函數(shù)表，等級(jí)和風(fēng)速確定大氣穩(wěn)定度，最后查分散參數(shù)冪函數(shù)表，確定分散參數(shù)。確定分散參數(shù)。 w分散參數(shù)的選取分散參數(shù)的選取w分散參數(shù)的表達(dá)式為取樣時(shí)間分散參數(shù)的表達(dá)式為取樣時(shí)間0.5h，按表，按表4-8查查算算w平原地域和城市遠(yuǎn)郊區(qū)，平原地域和城市遠(yuǎn)郊區(qū)，D、E、F向不穩(wěn)定方向提向不穩(wěn)定方向提半級(jí)半級(jí)w工業(yè)區(qū)和城市中心區(qū)，工業(yè)區(qū)和城市中心區(qū)，C提至提至B級(jí)，級(jí)，D、E、F向不穩(wěn)向不穩(wěn)定方向提一級(jí)定方向提一級(jí)w丘陵山區(qū)的鄉(xiāng)村或城市，同工業(yè)區(qū)丘陵山區(qū)的鄉(xiāng)村或城市，同工

13、業(yè)區(qū)w取樣時(shí)間大于取樣時(shí)間大于0.5h， 不變，不變，1221,aayzxx2121()qyyz例：某冶煉廠(chǎng)煙囪高例：某冶煉廠(chǎng)煙囪高150m，煙氣抬升高度，煙氣抬升高度75m，SO2排放量排放量1000g/s 。估算風(fēng)速。估算風(fēng)速3m/s，大氣穩(wěn)定度，大氣穩(wěn)定度C級(jí)時(shí)地面最大濃度是多少？發(fā)生在什么位置？級(jí)時(shí)地面最大濃度是多少？發(fā)生在什么位置？ 分別用分別用P-G法和國(guó)家規(guī)范方法計(jì)算法和國(guó)家規(guī)范方法計(jì)算第二步：確定出現(xiàn)地面最大濃度的下風(fēng)向間隔。第二步：確定出現(xiàn)地面最大濃度的下風(fēng)向間隔。第一步：確定出現(xiàn)地面最大濃度的第一步：確定出現(xiàn)地面最大濃度的Z向分散參數(shù)。向分散參數(shù)。第三步：確定出現(xiàn)地面最大濃

14、度的第三步：確定出現(xiàn)地面最大濃度的y向分散參數(shù)。向分散參數(shù)。第四步：計(jì)算地面最大濃度。第四步：計(jì)算地面最大濃度。在整層大氣都具有同一穩(wěn)定度即溫度層構(gòu)造均一，實(shí)踐在整層大氣都具有同一穩(wěn)定度即溫度層構(gòu)造均一，實(shí)踐中難以實(shí)現(xiàn)、平坦地形的條件下運(yùn)用高斯方式計(jì)算污染中難以實(shí)現(xiàn)、平坦地形的條件下運(yùn)用高斯方式計(jì)算污染物濃度。物濃度。假設(shè)整個(gè)大氣層不均勻，污染物分散所涉及的溫度層結(jié)不假設(shè)整個(gè)大氣層不均勻，污染物分散所涉及的溫度層結(jié)不止一個(gè)，或者地表粗糙度高，地勢(shì)起伏大就需求特殊處置。止一個(gè)，或者地表粗糙度高，地勢(shì)起伏大就需求特殊處置。下面討論兩種特殊情況：封鎖型分散和熏煙型分散。下面討論兩種特殊情況：封鎖型分

15、散和熏煙型分散。一、封鎖型分散方式一、封鎖型分散方式有上部逆溫層的分散方式有上部逆溫層的分散方式所謂封鎖型分散就是指在上部存在逆溫層的氣候條件下，所謂封鎖型分散就是指在上部存在逆溫層的氣候條件下，污染物遭到上部逆溫層限制，只能在地面和逆溫層之間分污染物遭到上部逆溫層限制，只能在地面和逆溫層之間分散的情況散的情況在封鎖型分散中，假定：在封鎖型分散中，假定：污染物完全不向逆溫層分散；污染物完全不向逆溫層分散； 上部逆溫層對(duì)污染物起全反射作用，可用像源法處置；上部逆溫層對(duì)污染物起全反射作用，可用像源法處置； 污染源在地面和逆溫層之間構(gòu)成無(wú)窮多個(gè)像對(duì)，污染物濃污染源在地面和逆溫層之間構(gòu)成無(wú)窮多個(gè)像對(duì)，

16、污染物濃度是實(shí)源和無(wú)窮多虛源的奉獻(xiàn)之和。度是實(shí)源和無(wú)窮多虛源的奉獻(xiàn)之和。 22(2)exp2zyzqHnDCu 由式由式4-9得：地面軸線(xiàn)上的污染物濃度為：得：地面軸線(xiàn)上的污染物濃度為： 二 次 反 射 一 次 反 射 無(wú) 反 射 o o o 地 面 和 逆 溫 層 底 對(duì) 煙 云 多 次 反 射 DD-HD-H2D-Hw簡(jiǎn)化計(jì)算：簡(jiǎn)化計(jì)算：例：位于北緯例：位于北緯40，東經(jīng)，東經(jīng)117 的某化工廠(chǎng)煙囪高的某化工廠(chǎng)煙囪高50m，H2S排放量排放量9kg/h ,排放筒直徑排放筒直徑0.5m，煙氣出口溫度，煙氣出口溫度50。出。出口氣速口氣速12m/s。距地面。距地面10m處風(fēng)速為處風(fēng)速為4m/s

17、，早春，早春2月上月上午午8時(shí)，天氣晴朗，環(huán)境氣溫時(shí)，天氣晴朗，環(huán)境氣溫15，距地面，距地面500m處出現(xiàn)處出現(xiàn)逆溫，試問(wèn)在下風(fēng)向逆溫，試問(wèn)在下風(fēng)向5000m、8000m處處H2S濃度有多大？濃度有多大？第二步：確定第二步：確定H計(jì)算計(jì)算QV、QH-計(jì)算計(jì)算50m處風(fēng)速處風(fēng)速-計(jì)算計(jì)算H。第一步：確定大氣穩(wěn)定度第一步：確定大氣穩(wěn)定度查太陽(yáng)傾角查太陽(yáng)傾角-計(jì)算太陽(yáng)高度角計(jì)算太陽(yáng)高度角-確定輻射等級(jí)確定輻射等級(jí)-查出大氣穩(wěn)定度查出大氣穩(wěn)定度第三步：確定第三步：確定XD計(jì)算計(jì)算z，按遠(yuǎn)郊區(qū)查表，按遠(yuǎn)郊區(qū)查表4-8，反算，反算XD。第四步：按第四步：按4-9計(jì)算計(jì)算5000m處處H2S濃度。濃度。第五

18、步：按第五步：按4-9計(jì)算計(jì)算XD 處處H2S濃度；按濃度；按4-36計(jì)算計(jì)算2XD 處處H2S濃度。然后內(nèi)插，確定濃度。然后內(nèi)插，確定 5000m處處H2S 濃度。濃度。w熏煙過(guò)程：早晨太陽(yáng)升起后，地面得到來(lái)自太陽(yáng)的輻射熏煙過(guò)程：早晨太陽(yáng)升起后，地面得到來(lái)自太陽(yáng)的輻射逐漸加熱，夜間產(chǎn)生的逆溫層逐漸抬升，當(dāng)逆溫破壞到逐漸加熱，夜間產(chǎn)生的逆溫層逐漸抬升，當(dāng)逆溫破壞到煙流下邊緣以上時(shí)，使煙流發(fā)生向下的劇烈混合，地面煙流下邊緣以上時(shí)，使煙流發(fā)生向下的劇烈混合，地面污染物濃度增大，產(chǎn)生熏煙過(guò)程。熏煙過(guò)程普通多在早污染物濃度增大，產(chǎn)生熏煙過(guò)程。熏煙過(guò)程普通多在早晨發(fā)生，繼續(xù)時(shí)間不超越晨發(fā)生，繼續(xù)時(shí)間不超

19、越2小時(shí)。小時(shí)。2.15152.158oyyfyH tgHhf逆溫層消逝高度；逆溫層消逝高度；yf熏煙條件下熏煙條件下Y向分散參數(shù)向分散參數(shù)即即hf=H時(shí)時(shí)w煙囪高度的計(jì)算煙囪高度的計(jì)算w1到達(dá)大氣污染物稀釋分散的作用；到達(dá)大氣污染物稀釋分散的作用；w2盡量節(jié)省投資造價(jià)正比于盡量節(jié)省投資造價(jià)正比于H2 ；w3地面濃度不超越地面濃度不超越。 w1、按地面最大濃度計(jì)算、按地面最大濃度計(jì)算w w max22()ezyqCuHyzs02e ()zbyqHHu CCbCCC0max在0.51.0之間取0C標(biāo)準(zhǔn)濃度bC本底濃度max22()ezyqCuHyzs02e ()zbyqHHu CCbCCC0ma

20、x在0.51.0之間取0C標(biāo)準(zhǔn)濃度bC本底濃度0C標(biāo)準(zhǔn)濃度bC本底濃度由地面最大濃度計(jì)算法HS較矮，當(dāng)u時(shí)，地面濃度能夠超標(biāo)；由地面絕對(duì)最大濃度計(jì)算法HS較高，無(wú)論u多大，地面濃度不超標(biāo)，但煙囪造價(jià)高。從環(huán)保和經(jīng)濟(jì)兩方面來(lái)看，在選擇一個(gè)可接受的保證率后，、穩(wěn)定度取一定值后代入上述公式，可得某一保證率的氣候條件下的煙囪高度，較前面較合理。3、P值法根據(jù)“指定大氣污染物排放規(guī)范的技術(shù)方法GB/T13201-91中規(guī)定的點(diǎn)源煙塵允許排放率計(jì)算式：6210HPQeeHPQHees610式中：式中：Qe煙塵允許排放速率，煙塵允許排放速率，t/h；Pe煙塵排放控制系數(shù)，煙塵排放控制系數(shù)，t/(hm2)；H

21、有效源高，有效源高，m。w煙囪高度計(jì)算公式的校核煙囪高度計(jì)算公式的校核w 上述計(jì)算公式按錐形高斯方式導(dǎo)出，在逆溫較強(qiáng)的地域，上述計(jì)算公式按錐形高斯方式導(dǎo)出，在逆溫較強(qiáng)的地域，需求用封鎖型或熏煙型方式校核需求用封鎖型或熏煙型方式校核w煙氣抬升高度的選取煙氣抬升高度的選取w優(yōu)先采用國(guó)家規(guī)范中的引薦公式也有人以為普通選霍氏優(yōu)先采用國(guó)家規(guī)范中的引薦公式也有人以為普通選霍氏公式。公式。w煙流下洗景象的防止煙流下洗景象的防止w 為防止煙流因受周?chē)ㄖ锏挠绊懚a(chǎn)生的煙流下洗為防止煙流因受周?chē)ㄖ锏挠绊懚a(chǎn)生的煙流下洗景象，煙囪高度應(yīng)為周?chē)ㄖ锏木跋?，煙囪高度?yīng)為周?chē)ㄖ锏?倍以上。倍以上。w 為防止煙囪本身對(duì)煙流產(chǎn)生的下洗景象，煙囪出口氣為防止煙囪本身對(duì)煙流產(chǎn)生的下洗景象，煙囪出口氣速不得低于該高度處平均風(fēng)速的速不得低于該高度處平均風(fēng)速的1.5倍。普通宜在倍。普通宜在2030 m/s。w 煙溫宜在煙溫宜在100以上。以上。公式中與氣候有關(guān)的參數(shù)取值方法：公式中與氣候有關(guān)的參數(shù)取值方法：的取值：取多年平均值；取某一保證率的值：如知的取值：取多年平均值；取某一保證率的值：如知3m/s的頻率為的頻率為80%，取，取3m/s可保證有可保證有80%不超標(biāo)，不超標(biāo)，