大氣污染控制工程第八課ppt課件

1、講授人 彭艷一、高斯方式的有關(guān)假定一、高斯方式的有關(guān)假定1.坐標(biāo)系坐標(biāo)系 坐標(biāo)系取排放點(diǎn)無(wú)界源、地面源或高架源排坐標(biāo)系取排放點(diǎn)無(wú)界源、地面源或高架源排放點(diǎn)在地面的投影點(diǎn)為原點(diǎn)，主風(fēng)向?yàn)榉劈c(diǎn)在地面的投影點(diǎn)為原點(diǎn)，主風(fēng)向?yàn)閤軸，軸，y軸在程度面內(nèi)垂直于軸在程度面內(nèi)垂直于x軸，正方向在軸，正方向在x軸的左側(cè)，軸的左側(cè)，z軸垂直于程度面，向上為正，即右手坐標(biāo)系。軸垂直于程度面，向上為正，即右手坐標(biāo)系。u高斯分散方式的坐標(biāo)系一、高斯方式的有關(guān)假定一、高斯方式的有關(guān)假定2.四點(diǎn)假設(shè)四點(diǎn)假設(shè) a污染物濃度在污染物濃度在y、z風(fēng)向上分布為正態(tài)分布風(fēng)向上分布為正態(tài)分布b全部高度風(fēng)速均勻穩(wěn)定全部高度風(fēng)速均勻穩(wěn)定c

2、源強(qiáng)是延續(xù)均勻穩(wěn)定的源強(qiáng)是延續(xù)均勻穩(wěn)定的d分散中污染物是守恒的分散中污染物是守恒的(不思索轉(zhuǎn)化不思索轉(zhuǎn)化) 3、無(wú)無(wú)界界情情況況下下的的擴(kuò)擴(kuò)散散模模式式 有正態(tài)分布假設(shè)可寫(xiě)出濃度分布函數(shù) 22,bzayzyxeexAC 由統(tǒng)計(jì)理論可寫(xiě)出方差表達(dá)式 0022cdycdyyy 0022cdzcdzzz 根據(jù)假設(shè)的連續(xù)性條件可寫(xiě)出 cdydzuQ 式中：式中： 平均風(fēng)速；平均風(fēng)速； Q源強(qiáng)是指污染物排放速率。與空氣中污染物質(zhì)的濃源強(qiáng)是指污染物排放速率。與空氣中污染物質(zhì)的濃度成正比，它是研討空氣污染問(wèn)題的根底數(shù)據(jù)。通常：度成正比，它是研討空氣污染問(wèn)題的根底數(shù)據(jù)。通常： 瞬時(shí)點(diǎn)源的源強(qiáng)以一次釋放的總量表

3、示；瞬時(shí)點(diǎn)源的源強(qiáng)以一次釋放的總量表示； 延續(xù)點(diǎn)源以單位時(shí)間的釋放量表示；延續(xù)點(diǎn)源以單位時(shí)間的釋放量表示； 延續(xù)線源以單位時(shí)間單位長(zhǎng)度的排放量表示；延續(xù)線源以單位時(shí)間單位長(zhǎng)度的排放量表示； 延續(xù)面源以單位時(shí)間單位面積的排放量表示。延續(xù)面源以單位時(shí)間單位面積的排放量表示。 y側(cè)向分散參數(shù)，污染物在側(cè)向分散參數(shù)，污染物在y方向分布的規(guī)范偏向，方向分布的規(guī)范偏向，是間隔是間隔y的函數(shù)，的函數(shù)，m； z豎向分散參數(shù)，污染物在豎向分散參數(shù)，污染物在z方向分布的規(guī)范偏向，方向分布的規(guī)范偏向，是間隔是間隔z的函數(shù)，的函數(shù)，m； 未知量未知量濃度濃度p、待定函數(shù)、待定函數(shù)A(x)、待定系數(shù)、待定系數(shù)a、b；式

4、、組成一方程組，四個(gè)方程式有四個(gè)未式、組成一方程組，四個(gè)方程式有四個(gè)未知數(shù)，故方程式可解。知數(shù)，故方程式可解。 由 查 表 或 將 式 級(jí) 數(shù) 展 開(kāi) 可 得 ： 02320042222adyeyadyedyeayayay 代 入 式 ：aaay2124232 ，221ya ； 同 理 得 ：221zb 將、代入中，得： yzzyzyzzyyzyzyuxAuxAzdeydeuxAdzedyexAudydzeexAuQzyzyzy2222222222222222222222 其中： uQxAzy2 再將、代入式得 無(wú)界狀況下，下風(fēng)向任意位置的污染物濃度（g/m3） 2222,22exp2zyzy

5、zyxzyuQC 三、高架延續(xù)點(diǎn)源分散方式三、高架延續(xù)點(diǎn)源分散方式 高架源既思索到地面的影響，又思索到高出地高架源既思索到地面的影響，又思索到高出地面一定高度的排放源。地面對(duì)污染物的影響很復(fù)雜面一定高度的排放源。地面對(duì)污染物的影響很復(fù)雜，假設(shè)地面對(duì)污染物全部吸收，那么式仍適用于，假設(shè)地面對(duì)污染物全部吸收，那么式仍適用于地面以上的大氣，但根據(jù)假設(shè)可以為地面就象鏡地面以上的大氣，但根據(jù)假設(shè)可以為地面就象鏡子一樣對(duì)污染物起全反射作用，按全反射原理，可子一樣對(duì)污染物起全反射作用，按全反射原理，可用：用：“像源法處置這類問(wèn)題?？梢园严裨捶ㄌ幹眠@類問(wèn)題?？梢园裀點(diǎn)污染物點(diǎn)污染物濃度看成為兩部分作用之和，一

6、部分實(shí)源作用，一濃度看成為兩部分作用之和，一部分實(shí)源作用，一部分是虛源作用。見(jiàn)下頁(yè)圖：相當(dāng)于位置在部分是虛源作用。見(jiàn)下頁(yè)圖：相當(dāng)于位置在0，0，H的實(shí)源和位置在的實(shí)源和位置在0，0，-H的像源，當(dāng)不的像源，當(dāng)不存在地面時(shí)在存在地面時(shí)在P點(diǎn)產(chǎn)生的濃度之和。點(diǎn)產(chǎn)生的濃度之和。 三、高架延續(xù)點(diǎn)源分散方式三、高架延續(xù)點(diǎn)源分散方式1實(shí)源作用：由于坐標(biāo)原點(diǎn)原實(shí)源作用：由于坐標(biāo)原點(diǎn)原選在地面上，現(xiàn)移到源高為選在地面上，現(xiàn)移到源高為H處，處，相當(dāng)于原點(diǎn)上移相當(dāng)于原點(diǎn)上移H，即原式中的，即原式中的Z在新坐標(biāo)系中為在新坐標(biāo)系中為Z-H,不思索不思索地面的影響，那么：地面的影響，那么： 2222122exp2zyz

7、yHzyuQC實(shí)源 虛源 H H P(x,y,z) 反射區(qū) Z+H Z-H Z 有效源高H=Hs+H 2222122exp2zyzyHzyuQC2）像源作用：源高H，P點(diǎn)距像源產(chǎn)生的煙流中心線的距離為Z+H，則： 2222222exp2zyzyHzyuQC （3）P點(diǎn)的實(shí)際濃度為兩源作用之和： （2）像源作用：源高H，P點(diǎn)距像源產(chǎn)生的煙流中心線的距離為Z+H，則： 2222222exp2zyzyHzyuQC （3）P點(diǎn)的實(shí)際濃度為兩源作用之和： 222222212exp2exp2exp2zzyzyHzHzyuQCCC 即高架連續(xù)點(diǎn)源正態(tài)分布假設(shè)下的擴(kuò)散模式。 （4）高架連續(xù)點(diǎn)源正態(tài)分布下地面濃

8、度擴(kuò)散模式 Z=0時(shí)即得地面濃度模式： 22222exp2exp, 0 ,zyzyHyuQHyxC （5）高架連續(xù)點(diǎn)源正態(tài)分布下地面軸線濃度模式 222exp, 0 , 0 ,zzyHuQHxC （6）高架連續(xù)點(diǎn)源正態(tài)分布下地面最大濃度模式及位置 y、z是距離x的函數(shù)（而x是t的函數(shù)） ，且隨x的增大而增大， 在上式中zyuQ隨x增大而減小，而222expzH隨x的增大而 增大，兩項(xiàng)共同作用的結(jié)果必將在某一距離x上出現(xiàn)最大濃度Cmax。 求最大濃度利用求極值的方法，即0dxdc，作一些近于實(shí)際的 假設(shè)常數(shù)）(constzy，即y、z隨x增加的倍數(shù)相同。 由 02exp22zzyzzHuQddd

9、dc 得 yzeHuQC2max2 且最大濃度出現(xiàn)于滿足下列關(guān)系的下風(fēng)處： 222Hz 2maxHXCXz 則風(fēng)速不變時(shí)，可導(dǎo)出2maxeuHQc 以上方式適用于氣態(tài)污染物和粒徑小于10m的飄塵，對(duì)于大10m的顆粒物，由于本身的沉降作用，濃度分布將有所改動(dòng)。5、地面連續(xù)點(diǎn)源擴(kuò)散模式 令H=0 的地面連續(xù)點(diǎn)源擴(kuò)散模式 22222exp2expzyzyzyuQC 可見(jiàn)地面源所造成的濃度為無(wú)界情況下濃度的2 倍。 6、地面源下風(fēng)向地面軸向濃度 當(dāng)y=0，z=0，H=0 得：zyxueQc0,0,0, 7、傾斜煙云方式 在預(yù)測(cè)上述顆粒時(shí)，假設(shè)堆積和無(wú)堆積有一樣的分布方式，但在整個(gè)煙云分開(kāi)源以后，便以重力終端速度下降 u t , 此 時(shí) ， 只 需 將 高 斯 方 式 中 有 效 源 高 H 用 ( ) ) 來(lái)置換即可得到傾斜煙云方式。 uxuHt222222,2exp2exp2exp2ztztyzyHzyxu