第三章（连续点源高斯公式）.ppt

§4.0 相关知识回顾 §4.1 连续点源高斯扩散模式 §4.2 连续线源、面源和体源扩散计算公式 §4.3 模式计算参数 §4.4 其它非扩散过程 ──干湿沉积和化学转化影响 §4.5 特殊气象条件下的扩散计算 §4.1 连续点源高斯扩散模式 一、有界条件下的基本扩散公式 二、常用大气扩散模式 三、扩散公式总结 一、有界条件下的基本扩散公式 由第二章梯度输送理论, 导出的有风连续点源在无界情形下的扩散公式： 实际 排放源位于地面或接近地面的大 气边界层内 由于地面存在,扩散是有界的, 实际计算必须考虑地面的影响。 采用新扩散坐标系 坐标原点O----源排放点 X轴 ----指向平均风向 Y轴----水平垂直于平均风向, Z轴----垂直于oxy平面，指向天顶，取右手坐标系。 烟流中心线在oxy平面的投影与x轴重合。 假定地面对污染物起全反射作用， 则地面以上空间一点P的浓度可认为是两部分贡献之和: 实源贡献q实： P点在以实源为原点的坐标系中的垂直向坐标（Z-H）。 像源贡献q像： P点在以像源为原点的坐标系中垂直向坐标为（Z+H）。 此式即为有界情形高架连续点源的高斯模式或烟流模式。 ①上式为(x,y,z)的函数 ②上式为长时间平均浓度 ③均匀场 单位： 有效源高H －m ， 它包含烟囱高度hs和烟流的抬升高度Δh。 横向、铅直向扩散参数σy、σz－m 　为排除平均风速大小和排放源的直接影响， 　　　　　　引入相对浓度或归一化浓度 讨 论 二、常用大气扩散模式 1、高架连续点源地面浓度公式： 2、高架连续点源地面轴线浓度公式： 3、地面源轴线浓度公式： 高架源、地面源的地面轴线浓度 由此可见(3.5)式的物理意义为： 4、横向积分浓度qcwI： 指下风距离为x的地面浓度公式，沿y向各处浓度的总和。 量纲为(mg/m2)； 常用上式求σz，实测得 qcwI，Q，u，H后可求σz。 5、高架源地面最大浓度及出现距离 教材:假定，令σy和σz之比为常数，若令 且p=g，代入（3.6）有 高架源地面最大浓度及出现距离是最常用的公式，其作用： 1. 计算源的地面最大浓度和出现位置； 2. 计算最大允许排放量； 3. 设计烟囱高度。 5、最高地面浓度与临界风速 由上式清楚可见，有效源高H和平均风速 的作用。 在某一风速下会出现地面最大浓度的极大值， 称为地面绝对最大浓度[qmax]abs， 对应风速值称为临界风速uc，有时亦称为危险风速。 6、长期平均浓度： 在较长的时段内（年、季、月）， 不能直接用前面的扩散公式来计算。 若： 365天24小时算出再平均 → 笨 ② 用一种稳定度得一年平均风速 →不科学 有两种算法： Ⅰ 联合频率法 Ⅱ 简单的扇型法 Ⅰ联合频率法： 长期平均浓度应按每一种风向、风速和大气稳定度的频率加权平均，此时浓度公式为： 式中：①i，j，k为风向、风速和稳定度等级的下标 ②qijk为在每一个给定风向、风速和稳定度的浓度，可取相应的高斯扩散公式计算 ③fijk为风向、风速、大气稳定度的相对联合频率，即： 风向、风速、稳定度的联合频率表 Ⅱ简单的扇型法： 气象部门提供的风向资料是按16个方位给出的，每一个方位相当于一个22.5度的扇形。 假定： 1.长时间内，同一扇形内各个角度有相同的风向频率。 2.当吹某一扇形风时，全部污染物都集中在这个扇形下风向内，扇形以外浓度为0。 则在下风距离为x处的扇面宽度（AB弧长）为： 相应的平均浓度为： 上式相当于某一风向仅影响下风向接收点，如S风只影响到源的N方向的接收点。 某风向下长期平均浓