關(guān)于大氣擴散與污染控制第一頁，共九十一頁，2022年，8月28日第一節(jié)主要的氣象要素一、氣溫

表示大氣溫度高低的物理量。反映一定條件下空氣分子平均動能大小。通常指距地面1.5m高處百葉箱中的空氣溫度。二、氣壓——大氣的壓強單位：1Pa=1N/m21mb=100Pa=1hPa，mb—毫巴

1atm＝101325Pa＝1013.25mb=760mmHg第二頁，共九十一頁，2022年，8月28日三、氣濕氣濕是大氣中水汽含量的物理量。表示氣濕的物理量主要有：絕對濕度、相對濕度、水蒸氣分壓、水氣體積分?jǐn)?shù)和露點。

第三頁，共九十一頁，2022年，8月28日

水平方向的空氣運動叫做風(fēng)（垂直方向－升降氣流）風(fēng)的來向叫風(fēng)向（常以8或16個方位圓周等分表示）

風(fēng)速：單位時間內(nèi)空氣在水平方向上運動距離（一定時間如2或10min的平均值）

四、風(fēng)第四頁，共九十一頁，2022年，8月28日五、云

云是飄浮在空中的水汽凝結(jié)物，由大量小水滴或小冰晶或兩者混合物組成。云高和云量對污染物擴散具有重要意義。云量:天空被云遮蔽的成數(shù)（我國10分，國外8分）云高:云底距地面底高度低云（2500m以下）中云（2500～5000m）高云（5000m以上）

第五頁，共九十一頁，2022年，8月28日云

高云（5000m以上）中云（2500-5000m）低云（2500米以下）第六頁，共九十一頁，2022年，8月28日六、能見度

正常視力的人，在天空背景下能看清的水平距離級別：0~9級，相應(yīng)距離為50～50000米第七頁，共九十一頁，2022年，8月28日第二節(jié)大氣的熱力學(xué)過程一、太陽、大氣和地面的熱交換【太陽】

太陽幅射是地球的主要熱源。太陽對地面的輻射以短波輻射為主。【地球】

地球表面的陸地、海洋、植物等直接吸收太陽輻射的能力很強。同時，地球表面可以按自身溫度向外輻射。地球輻射以低溫長波輻射為主。【大氣】

大氣本身吸收短波的能力很弱。但吸收長波輻射的能力很強。因此近地層大氣溫度變化主要受地表溫度的影響，隨地表溫度的升高或降低，近地面空氣自下而上被加熱或冷卻。第八頁，共九十一頁，2022年，8月28日

二、氣溫的垂直變化1、氣塊的垂直運動絕熱：系統(tǒng)與周圍環(huán)境無熱交換，氣塊的垂直運動視為絕熱過程；

空氣塊膨脹（做功）耗內(nèi)能T定性空氣塊壓縮（外界對其做功）T內(nèi)能（由壓力變化引起）第九頁，共九十一頁，2022年，8月28日2、干絕熱直減率γd干氣團絕熱上升或下降單位高度(通常100m)的溫度變化量稱為干絕熱直減率，用γd表示，單位K/100m。定義：

表示干空氣在作干絕熱上升（或下降）運動時，每升高（或下降）100m，溫度降低（或升高）約1℃。經(jīng)推算得：第十頁，共九十一頁，2022年，8月28日3、氣溫直減率

真實大氣的氣溫隨高度的變化稱為氣溫直減率γd（遞減層結(jié)）Tzg?=-?ggggdg>正常分布層結(jié)≈，中性層結(jié)（絕熱直減率）＝0，等溫層結(jié)<0，逆溫層結(jié)Tzg?=-?

gggdg正常分布層結(jié)，中性層結(jié)（絕熱直減率）＝0，等溫層結(jié)<0，逆溫層結(jié)第十一頁，共九十一頁，2022年，8月28日三、大氣穩(wěn)定度定義：大氣在垂直方向上穩(wěn)定的程度；反映其是否容易發(fā)生對流

定性描述：

外力使氣塊上升或下降氣塊去掉外力氣塊減速，有返回趨勢，穩(wěn)定氣塊加速上升或下降，不穩(wěn)定氣塊勻速運動，中性不穩(wěn)定條件下有利于擴散第十二頁，共九十一頁，2022年，8月28日大氣穩(wěn)定度及其判據(jù)定量判斷

準(zhǔn)靜力條件：P=Pi假設(shè)則有第十三頁，共九十一頁，2022年，8月28日第十四頁，共九十一頁，2022年，8月28日用層結(jié)曲線（大氣溫度隨高度變化曲線）和狀態(tài)曲線（即上升空氣塊的溫度隨高度的變化曲線）的分布來判斷大氣穩(wěn)定度。第十五頁，共九十一頁，2022年，8月28日四、逆溫定義：逆溫是大氣溫度隨高度增加而升高的現(xiàn)象，逆溫層結(jié)是強穩(wěn)定的大氣層結(jié)，不利于污染物的擴散。輻射逆溫：在晴朗無云或少云、風(fēng)力不大的夜晚，地面輻射冷卻很快，貼近地面的大氣溫度下降最多，而高層大氣冷卻慢，造成溫度自下而上的增加，稱為輻射逆溫。輻射逆溫層的產(chǎn)生是有規(guī)律的，一般只在夜間形成，早晨隨著太陽不斷加熱地表，地面溫度上升，逆溫自下而上逐漸消失，一般在上午完全消失。第十六頁，共九十一頁，2022年，8月28日逆溫輻射逆溫的生消過程下午日落前1h夜間日出上午10h第十七頁，共九十一頁，2022年，8月28日逆溫2.下沉逆溫——由于空氣下沉受到壓縮而增溫所形成的逆溫（多在高空大氣中，高壓控制區(qū)內(nèi)）

很厚的氣層下沉

壓縮變扁

頂部增溫比底部多第十八頁，共九十一頁，2022年，8月28日逆溫3.平流逆溫暖空氣平流到冷地面上而下部降溫而形成（溫差越大，逆溫越強）4.湍流逆溫——由低層空氣的湍流混合所形成的逆溫。下層湍流混合達上層出現(xiàn)過渡層逆溫

第十九頁，共九十一頁，2022年，8月28日逆溫5.鋒面逆溫

冷、暖氣團相遇冷暖間逆溫

暖氣上爬，形成鋒面第二十頁，共九十一頁，2022年，8月28日小結(jié)：大氣穩(wěn)定度的判定（定性）：①當(dāng)γ﹤γd

時，大氣是穩(wěn)定的：②當(dāng)γ﹥γd時，大氣是不穩(wěn)定的；③當(dāng)γ=γd時，大氣是中性平衡狀態(tài)。大氣穩(wěn)定度還可細分為A、B、C、D、E、F六個級別，分別代表極不穩(wěn)定、不穩(wěn)定、弱不穩(wěn)定、中性、弱穩(wěn)定和穩(wěn)定。第二十一頁，共九十一頁，2022年，8月28日五、煙流形狀與大氣穩(wěn)定度的關(guān)系

波浪型（不穩(wěn)）錐型（中性or弱穩(wěn)）扇型（逆溫）爬升型（下穩(wěn)，上不穩(wěn)）漫煙型（上逆、下不穩(wěn)）

第二十二頁，共九十一頁，2022年，8月28日

（1）翻卷型（波浪形）：出現(xiàn)于大氣不穩(wěn)定狀態(tài)下，r﹥rd的情況下，溫度隨高度的增加而降低，煙云在上下方向上擺動很大，擴散速度較快，煙云呈劇烈翻卷。由于擴散速度較快，靠近污染源地區(qū)污染物落地濃度較高，在較遠的下風(fēng)處污染較輕，該種煙云多發(fā)生在晴朗的中午。（2）錐形煙流：外形類似一個橢圓錐，當(dāng)煙流離開排放口一定距離后，云軸基本保持水平。煙流比翻卷形規(guī)則，大氣處于中性或弱穩(wěn)定r﹥0，r=rd。擴散速度及落地濃度均比翻卷形低，污染物運輸較遠。該種煙流多出現(xiàn)在陰天或多云天以及冬季夜晚。（3）扇形煙流：其擴散在垂直方向受到抑制，在水平方向擴散成扇形。大氣處于穩(wěn)定狀態(tài)r﹤rd，出現(xiàn)逆溫層。污染物可以傳送到很遠的下風(fēng)向。第二十三頁，共九十一頁，2022年，8月28日（5）熏煙型煙流：煙囪出口上方大氣穩(wěn)定r﹤rd；下方大氣不穩(wěn)定r>rd。這種情況下煙云就好象被蓋子蓋住一樣，只能向下部，象煙熏一樣直撲地面。在污染源附近的污染物濃度較高，地面污染嚴(yán)重。（4）屋脊型煙流：煙囪出口上方大氣處于不穩(wěn)定狀態(tài)r﹥rd；下方大氣則處于穩(wěn)定狀態(tài)r﹤rd。煙氣中污染物不向下方擴散而只向上方擴散，對地面污染較小。該種煙型多出現(xiàn)在日落前后。第二十四頁，共九十一頁，2022年，8月28日第三節(jié)大氣的運動和風(fēng)一、引起大氣運動的作用力

直接作用力

重力水平氣壓梯度力（垂直上與重力基本平衡）間接作用力地轉(zhuǎn)偏向力（相對運動：方向改變）慣性離心力（大氣曲線運動：很?。┠Σ亮Γń?～2km內(nèi)明顯）

第二十五頁，共九十一頁，2022年，8月28日二、大氣邊界層中風(fēng)隨高度的變化大氣層邊界層中，由于摩擦力隨高度增加而減少，風(fēng)速隨高度增加而增大對數(shù)律模式第二十六頁，共九十一頁，2022年，8月28日指數(shù)律模式第二十七頁，共九十一頁，2022年，8月28日三、地方性風(fēng)場

1．海陸風(fēng)

第二十八頁，共九十一頁，2022年，8月28日地方性風(fēng)場

2．山谷風(fēng)

第二十九頁，共九十一頁，2022年，8月28日地方性風(fēng)場

3．城市熱島環(huán)流

第三十頁，共九十一頁，2022年，8月28日熱島效應(yīng)造成危害的案例：東京在2000年夏天超過30攝氏度的日數(shù)為67天，有41個熱得夜不能寐的夜晚，而10年前只有23天難以入眠。急救車出動次數(shù)也從1985年的100次增加到628次，2000年死于熱浪的人數(shù)達207人。

第三十一頁，共九十一頁，2022年，8月28日主要闡述湍流與煙流傳播及湍流與物質(zhì)濃度衰減的關(guān)系1.梯度輸送理論類比于分子擴散，污染物的擴散速率與負濃度梯度成正比2.相似理論3.湍流統(tǒng)計理論泰勒模式薩頓實用模式高斯模式（應(yīng)用最為廣泛）第四節(jié)大氣擴散模式第三十二頁，共九十一頁，2022年，8月28日一、高斯擴散模式坐標(biāo)系右手坐標(biāo)系（食指—x軸；中指—y軸；拇指—z軸），原點：為無界點源或地面源的排放點，或者高架源排放點在地面上的投影點；x為主風(fēng)向；y為橫風(fēng)向；z為垂直向高斯模式的四點假設(shè)

a．污染物濃度在y、z風(fēng)向上分布為正態(tài)分布b．全部高度風(fēng)速均勻穩(wěn)定c．源強是連續(xù)均勻穩(wěn)定的d．?dāng)U散中污染物是守恒的（不考慮轉(zhuǎn)化）

高斯模式的有關(guān)假定第三十三頁，共九十一頁，2022年，8月28日高斯擴散模式高斯擴散模式的坐標(biāo)系第三十四頁，共九十一頁，2022年，8月28日1、無界空間連續(xù)點源擴散模式ū—平均風(fēng)速，m/s；q—源強，g/s；σy—側(cè)向擴散參數(shù)，污染物在y方向分布的標(biāo)準(zhǔn)偏差，m；σz—豎向擴散參數(shù)，污染物在z方向分布的標(biāo)準(zhǔn)偏差，m；第三十五頁，共九十一頁，2022年，8月28日2、高架連續(xù)點源擴散模式高架源須考慮到地面對擴散的影響。根據(jù)假設(shè)④可認(rèn)為地面就象鏡子一樣對污染物起全反射作用，按全反射原理，可用“像源法”處理——把P點污染物濃度看成為兩部分（實源和像源）作用之和。

建立三個坐標(biāo)系：1、以實源在地面的投影點為原點；P點坐標(biāo)為（x，y，z）；2、以實源為原點；3、以像源為原點。實源貢獻：P點在以實源為原點的坐標(biāo)系中的垂直坐標(biāo)為（z-H）。不考慮地面的影響，實源在P點形成的污染物濃度為：ρ1第三十六頁，共九十一頁，2022年，8月28日像源貢獻：P點在以像源為原點的坐標(biāo)系中的垂直坐標(biāo)為（z+H），像源在P點形成的污染物濃度為：ρ2ρ（x,y,z,H）第三十七頁，共九十一頁，2022年，8月28日高架連續(xù)點源擴散模式（1）（2）（3）第三十八頁，共九十一頁，2022年，8月28日高架連續(xù)點源擴散模式

第三十九頁，共九十一頁，2022年，8月28日

上式變?yōu)椋毫瞀选?0第四十頁，共九十一頁，2022年，8月28日例題：

一工廠在源高H=30m處以20g/s的速度排放SO2，風(fēng)速為3m/s，在下風(fēng)向距離1000m處，擴散系數(shù)分別取σy=30m

，σz=20m。計算煙流中心線上SO2的濃度；中心線以左60m、以下20m處SO2的濃度。提示：所謂中心線，就是與煙囪等高處做與x軸平行的直線，在高斯坐標(biāo)系中，y=0，z=H第四十一頁，共九十一頁，2022年，8月28日二、特殊氣象條件下的擴散模式前面導(dǎo)出的高斯模式只適用于整層大氣都具有同一穩(wěn)定度、平坦地形的條件下計算污染物濃度。如果整個大氣層不均勻，污染物擴散所涉及的溫度層結(jié)不止一個，或者地表粗糙度高，地勢起伏大就需要特殊處理。1、封閉型擴散模式——有上部逆溫層的擴散模式所謂封閉型擴散就是指在上部存在逆溫層的氣象條件下，上部逆溫層就象蓋子使污染物的鉛直擴散受到限制，擴散只能在地面和逆溫層之間進行。所以又稱為封閉型擴散。下面僅討論該模式中地面軸線濃度的計算第四十二頁，共九十一頁，2022年，8月28日在封閉型擴散中，假定：污染物完全不向逆溫層擴散；上部逆溫層對污染物起全反射作用，可用像源法處理；污染源在地面和逆溫層之間形成無窮多個像對，污染物濃度是實源和無窮多虛源的貢獻之和。

由式10-9得：地面軸線上的污染物濃度為：第四十三頁，共九十一頁，2022年，8月28日DD-HD-H2D-H第四十四頁，共九十一頁，2022年，8月28日封閉型擴散模式的簡化計算xD確定方法如下：D-H=2.15σz查表得相應(yīng)的x即為xD由10-9式第四十五頁，共九十一頁，2022年，8月28日

例題：某電廠煙囪有效源高為150m，SO2的排放量為151g/s，在夏季睛朗的下午，地面風(fēng)速為4m/s。由于上部鋒面逆溫將使垂直混合限制在1.5km以內(nèi)。試估算正下風(fēng)3km和11km處的SO2濃度。

解：夏季晴朗的下午，太陽輻射為強輻射。在地面風(fēng)速為4m/s時，由表查得大氣穩(wěn)定度為B級，因此：

σz=（D-H）/2.15=（1500-150）/2.15=628m由表查得XD=4.95km．（1）當(dāng)X=3km<XD時，查表，σy=395m,σz=363m,則地面軸線濃度為

第四十六頁，共九十一頁，2022年，8月28日

（2）當(dāng)X=11km>2XD時，地面軸線濃度

=7.70×10-5g/m3（1）當(dāng)X=3km<XD時，查表，σy=395m,σz=363m,則地面軸線濃度為=7.72×10-6g/m3

第四十七頁，共九十一頁，2022年，8月28日2、熏煙型擴散模式熏煙過程：早晨太陽升起后，地面得到來自太陽的輻射逐漸加熱，夜間產(chǎn)生的逆溫層逐漸抬升，當(dāng)逆溫破壞到煙流下邊緣以上時，使煙流發(fā)生向下的強烈混合，地面污染物濃度增大，產(chǎn)生熏煙過程。熏煙過程一般多在早晨發(fā)生，持續(xù)時間不超過2小時。第四十八頁，共九十一頁，2022年，8月28日熏煙型擴散模式——地面濃度hf——逆溫層消失高度；σyf——熏煙條件下Y向擴散參數(shù)即hf=H時第四十九頁，共九十一頁，2022年，8月28日三、顆粒物擴散模式粒徑小于15μm的顆粒物可按氣體擴散計算大于15μm的顆粒物：傾斜煙流模式

地面反射系數(shù)第五十頁，共九十一頁，2022年，8月28日四、城市及山區(qū)擴散模式（自學(xué)）線源擴散模式面源擴散模式封閉山谷擴散示意圖山谷擴散模式第五十一頁，共九十一頁，2022年，8月28日第五節(jié)大氣污染濃度的估算q

源強計算或?qū)崪y

平均風(fēng)速多年的風(fēng)速資料

H

有效煙囪高度

、擴散參數(shù)第五十二頁，共九十一頁，2022年，8月28日煙云抬升的原因有兩個：①是煙囪出口處的煙流具有一初始動量（使它們繼續(xù)垂直上升）；②是因煙流溫度高于環(huán)境溫度產(chǎn)生的靜浮力。這兩種動力引起的煙氣浮力運動稱煙云抬升，煙云抬升有利于降低地面的污染物濃度。一、煙氣抬升高度的計算

初始動量：速度、內(nèi)徑浮力：煙溫度煙氣抬升第五十三頁，共九十一頁，2022年，8月28日1、

Holland公式：當(dāng)大氣穩(wěn)定度為中性，計算煙氣抬升高度時，經(jīng)常使用霍蘭徳公式：

Holland公式比較保守，特別在煙囪高、熱釋放率比較強的情況下。在實際計算中，不穩(wěn)定條件(A、B穩(wěn)定度)，ΔH需增加10％～20％；穩(wěn)定條件(D、E、F穩(wěn)定度)，ΔH需減少10％～20％。kW抬升高度計算式第五十四頁，共九十一頁，2022年，8月28日

2、Briggs公式：適用不穩(wěn)定及中性大氣條件不穩(wěn)定或中性大氣下，布里格斯公式用來確定不同的熱釋放率和下風(fēng)向距離條件下的煙氣抬升高度：第五十五頁，共九十一頁，2022年，8月28日（3）我國“制訂地方大氣污染物排放標(biāo)準(zhǔn)的技術(shù)方法”

(GB/T13201-91)中的公式——在沒有特別要求時，應(yīng)優(yōu)先使用國家標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的方法。

第五十六頁，共九十一頁，2022年，8月28日

例題：位于平原農(nóng)村的某工廠，有一座高80m，出口直徑高1.5m的煙囪，其排放情況如下：υs=20m/s,Ts=165℃,Ta=15

℃,

u10=3m/s,P=1×105Pa，試用不同的抬升公式計算中性情況下的有效煙囪高度。

解：△T=Ts－Ta=(165+273)－(15+273)=150KU80=u10(Hs/10)m=3(80/10)0.15=4.1m/sQυ=υsπd2/4=20π×1.52/4=35.34m3/sQH=0.35PQυ

△T/Ts=0.35×1000×35.34×

150/(165+273)

=4235.96kJ/s

采用不同抬升公式計算結(jié)果如下表所示：第五十七頁，共九十一頁，2022年，8月28日表煙囪有效高度的計算結(jié)果抬升公式霍蘭德布里吉斯國標(biāo)△H(m)21.179.970.1H(m)101.1159.7150.1第五十八頁，共九十一頁，2022年，8月28日二、大氣擴散參數(shù)（σy，σz）的確定1、P－G曲線法帕斯奎爾在1961年推薦一種僅需要常規(guī)氣象觀測資料就能估算σy，σz的方法，吉福德進一步將它制成應(yīng)用更方便的圖表。應(yīng)用觀測到的風(fēng)速、云量、云狀和日照等天氣資料，將大氣擴散稀釋能力分為6個等級：A—極不穩(wěn)定，B—不穩(wěn)定，C—弱不穩(wěn)定，D—中性，E—弱穩(wěn)定，F(xiàn)—穩(wěn)定。若穩(wěn)定級別為A～B，則表示按A、B級的數(shù)據(jù)內(nèi)插。該法的要點：首先根據(jù)帕斯奎爾劃分大氣穩(wěn)定度的方法來確定大氣穩(wěn)定度級別；然后從圖中查得對應(yīng)的擴散參數(shù)σy和σz；最后將σy、σz代入前面介紹的一系列擴散模式中，就可估計出各種情況下的濃度值。擴散參數(shù)是表征湍流擴散劇烈程度的物理量，是影響污染物濃度的重要參數(shù)。第五十九頁，共九十一頁，2022年，8月28日擴散參數(shù)的確定－P－G曲線法P－G曲線的應(yīng)用根據(jù)常規(guī)資料確定穩(wěn)定度級別第六十頁，共九十一頁，2022年，8月28日擴散參數(shù)的確定：P－G曲線法P－G曲線的應(yīng)用利用擴散曲線確定和第六十一頁，共九十一頁，2022年，8月28日第六十二頁，共九十一頁，2022年，8月28日擴散參數(shù)的確定－P－G曲線法P－G曲線的應(yīng)用地面最大濃度估算第六十三頁，共九十一頁，2022年，8月28日

例題：若石油精煉廠自平均有效源高60m處排放出的SO2濃度為80g/s，有效源高處的平均風(fēng)速為6m/s，試計算冬季陰天正下風(fēng)向距煙囪500m處地面軸線的SO2濃度。解：在陰天大氣條件下，穩(wěn)定度為D級，由表查得X=500m處，σy=35.5m，σz=18.1m，將數(shù)據(jù)代入公式，得第六十四頁，共九十一頁，2022年，8月28日2、中國國家標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的方法我國在修訂P-T法基礎(chǔ)上產(chǎn)生了國家標(biāo)準(zhǔn)法(GB/T13201-91)。太陽高度角

（式10-46，地理緯度，傾角）

輻射等級穩(wěn)定度云量（加地面風(fēng)速）

該方法的技術(shù)路線是：根據(jù)時間、地理位置確定日傾角、太陽高度角，利用天氣條件確定輻射等級，然后利用輻射等級和風(fēng)速確定大氣穩(wěn)定度，最后查擴散參數(shù)冪函數(shù)表，確定擴散參數(shù)。第六十五頁，共九十一頁，2022年，8月28日第六十六頁，共九十一頁，2022年，8月28日擴散參數(shù)的確定－中國國家標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的方法擴散參數(shù)的選取擴散參數(shù)的表達式為（取樣時間0.5h，按表4-8查算）平原地區(qū)和城市遠郊區(qū)，D、E、F向不穩(wěn)定方向提半級工業(yè)區(qū)和城市中心區(qū)，C提至B級，D、E、F向不穩(wěn)定方向提一級丘陵山區(qū)的農(nóng)村或城市，同工業(yè)區(qū)取樣時間大于0.5h，不變，第六十七頁，共九十一頁，2022年，8月28日例：某冶煉廠煙囪高150m，煙氣抬升高度75m，SO2排放量1000g/s。估算風(fēng)速3m/s，大氣穩(wěn)定度C級時地面最大濃度是多少？發(fā)生在什么位置？（分別用P-G法和國家標(biāo)準(zhǔn)方法計算）第二步：確定出現(xiàn)地面最大濃度的下風(fēng)向距離。第一步：確定出現(xiàn)地面最大濃度的Z向擴散參數(shù)。第三步：確定出現(xiàn)地面最大濃度的y向擴散參數(shù)。第四步：計算地面最大濃度。第六十八頁，共九十一頁，2022年，8月28日煙囪的作用：充分利用大氣的自凈作用，降低地面污染物濃度。煙囪設(shè)計需滿足以下條件：（1）達到大氣污染物稀釋擴散的作用；（2）盡量節(jié)省投資（造價正比于H2

）；（3）地面濃度不超過《環(huán)境空氣質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)》。煙囪設(shè)計的內(nèi)容：煙囪高度和出口內(nèi)徑。一、煙囪高度的設(shè)計計算的思路：在已知污染物地面允許濃度的情況下，運用高斯擴散模式反解煙囪的高度。煙囪的高度：又稱為煙囪的幾何高度，用HS表示：HS=H－△H第六節(jié)煙囪的設(shè)計第六十九頁，共九十一頁，2022年，8月28日1、按地面最大濃度計算該法以地面最大濃度不超過規(guī)定要求為依據(jù)，直接由最大濃度公式求出煙囪高度，簡單快速，應(yīng)用廣泛。設(shè)允許地面濃度為C允，則HS=H－△H第七十頁，共九十一頁，2022年，8月28日2、按地面絕對最大濃度計算第七十一頁，共九十一頁，2022年，8月28日代入到4—10：將煙氣抬升公式簡化為①代入到①式第七十二頁，共九十一頁，2022年，8月28日3、按一定保證率的計算法由地面最大濃度計算法→HS較矮，當(dāng)u＜ū時，地面濃度可能超標(biāo)；由地面絕對最大濃度計算法→HS較高，無論u多大，地面濃度不超標(biāo)，但煙囪造價高。從環(huán)保和經(jīng)濟兩方面來看，在選擇一個可接受的保證率后，ū、穩(wěn)定度取一定值后代入上述公式，可得某一保證率的氣象條件下的煙囪高度，較前面較合理。此外還有P值法等根據(jù)“指定大氣污染物排放標(biāo)準(zhǔn)的技術(shù)方法”GB/T13201-91中規(guī)定的點源煙塵允許排放率計算式：式中：Qe－煙塵允許排放速率，t/h；Pe－煙塵排放控制系數(shù)，t/(h·m2)；H－有效源高，m。第七十三頁，共九十一頁，2022年，8月28日第七十四頁，共九十一頁，2022年，8月28日4、煙囪設(shè)計中的注意事項（1）煙流下洗或下沉現(xiàn)象的防止

為避免煙流因受周圍建筑物的影響而產(chǎn)生的煙流下沉現(xiàn)象（圖10-21），煙囪高度應(yīng)為周圍建筑物的2.5倍以上。

為避免煙囪本身對煙流產(chǎn)生的下洗現(xiàn)象（圖10-20），煙囪出口氣速不得低于該高度處平均風(fēng)速的1.5倍。一般宜在20~30m/s。

煙溫宜在100℃以上。（2）避開煙囪有效高度與出現(xiàn)頻率最高或較多的混合層高度相等第七十五頁，共九十一頁，2022年，8月28日第七十六頁，共九十一頁，2022年，8月28日二、煙囪出口直徑的計算煙囪出口直徑可按右式計算：

式中：d——出口直徑，m；

Qυ——煙氣排放量，m3/s；

υ——煙氣出口速度,m/s。對于煙氣出口速度υs的選擇：1、選擇的原則：避免下洗現(xiàn)象或下沉現(xiàn)象的產(chǎn)生；2、選取的方法：按氣流下沉的經(jīng)驗法則來選取，一般將υs/u＞2.5作為設(shè)計準(zhǔn)則。第七十七頁，共九十一頁，2022年，8月28日不出現(xiàn)氣流下沉υs/u＞2.0

從理論上說，煙道氣的向上動量應(yīng)能克服由煙囪周圍吹過的風(fēng)速所引起的向下壓力梯度，不應(yīng)出現(xiàn)氣流下沉1.8＜υs/u＜2.0氣流下沉極輕微，一般不出現(xiàn)1.5＜υs/u＜1.8處于氣流下沉的邊緣υs/u=1.0非常可能出現(xiàn)氣流下沉0.8＜υs/u＜1.0

煙被吸入整個煙囪背風(fēng)面的較低壓力區(qū)，出現(xiàn)氣流下沉υs/u＜0.8物理解釋條件υs——煙道氣出口速度，m/s；u——平均風(fēng)速，m/s第七十八頁，共九十一頁，2022年，8月28日例：建于平原近郊的工廠，煙囪高110m、出口內(nèi)徑2m。煙氣量為4×105m3/h，煙氣出口溫度150℃，SO2排放量400kg/h，已知某天，當(dāng)?shù)靥栞椛涞燃墳?3，氣溫35℃，地面風(fēng)速3m/s，試求此時距煙囪3000m的軸線濃度和該廠造成的SO2最大地面濃度及產(chǎn)生距離。解：1、確定大氣穩(wěn)定度2、計算煙囪出口處風(fēng)速：根據(jù)輻射等級及地面風(fēng)速查10－6得穩(wěn)定度為B。由表10-1得B類穩(wěn)定度下，m=0.15，再由指數(shù)公式得3、計算煙囪有效高度煙氣抬升高度采用國標(biāo)推薦式第七十九頁，共九十一頁，2022年，8月28日Qh=0.35×P×Qv×=0.35×1.013×103×(4×105/3600)×=11176kJ.s-1應(yīng)采用式10-38，由表10-3取no=0.332,n1=3/5，n2=2/5

H=Hs+△H=110+136=246m

由圖查得2km處：σy=395mσz=363m第八十頁，共九十一頁，2022年，8月28日例：某污染源SO2排放量為60g/s，煙氣流量為260m3/s，煙氣溫度為423K，大氣溫度為293K。這一地區(qū)的SO2本底濃度為0.04mg/m3，設(shè)

，

m/s，m=0.25，試按《大氣環(huán)境質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)》的二級標(biāo)準(zhǔn)來設(shè)計煙囪的高度和出口直徑。第八十一頁，共九十一頁，2022年，8月28日按P286（10－39）按農(nóng)村或城市遠郊區(qū)條件，參考表10－3，取n=1.427，n1=1/3，n2=2/3，代入P286（10－38）得第八十二頁，共九十一頁，2022年，8月28日《環(huán)境空氣質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)》的二級標(biāo)準(zhǔn)限值為0.06mg/m3（年均），代入P109（4－62）

第八十三頁，共九十一頁，20