大气污染物的浓度预测模式

境温度的差值△T大于或等于35K时，△H采用下式计算：
H n Q H u
n1 0 h
n2 1
(5-16)
T Qh 0.35PaQv Tt
△T=Tt-Ta
式中：n0——烟气热状况及地表状况系数； n1——烟气热释放率指数； n2——排气筒高度指数； *Qh——烟气热释放率，kJ/s； H——排气筒距地面几何高度，m，超过240m取H=240m；
02
1.5m/s>u10 ≥0.5m/s 1.57 0.47 0.21 0.12 0.07 0.05
A B C D E F
*有效源高的计算
有效源高H等于烟囱实体高度Hs与烟流抬升高度△H之和：
He=Hs+△H
（1）有风时，中性和不稳定条件下，△H按下述方法计算。
①当烟气热释放率Qh大于或等于2100kJ/s，且烟气温度与环
1.1 坐标系
原点： 排放点（无界点源或地面源）或高架排放点在地面的 投影;
X轴：与平均风向一致;
Y轴：在水平面内垂直于X轴， Y轴的正向在X轴的左侧，
Z轴：垂直于水平面，向上为正向，
即为右手坐标系。 在这种坐标系中，烟流中心或与X轴重合（无界点源）， 或在XOY面的投影为X轴（高架点源）。下面介绍的模式都 是在这种坐标系中导出的。
式中γ1、γ2、α1、α2均为常数。
地面最大浓度模式(P112)
Cmax 2Q 2 e uH e P 1
1 e 2 ( 1 ) 2 2
掌握
H 1 xmax ( ) (1 ) 2 2
P1 2 1 2
(
掌握
1 ) 2
(1
(1 ) 2
1 1 (1 ) 2 2 1
推导得到地面浓度模式：
He2 y2 C ( x, y,0) exp( 2 ) exp( 2 ) u y z 2 y 2 z Q
掌握
地面轴线浓度扩散模式
地面浓度以X轴为对称，X轴上具有最大值，向两侧（Y 方向）逐渐减小。因此，地面轴线浓度是我们所关心的。
当y=0，z＝0时，由
（ 取 样 时 间 小 时 ）
0.5
说明: P117
平原地区农村及城市远郊区的扩散参数选取方法是： A、B、C级稳定度直接由表查算，D、E、F级稳定度则需向 不稳定方向提半级后由表查算。
工业区或城区中的点源扩散参数选取方法是：A、B级不提
级，C级提到B级，D、E、F级向不稳定方向提一级，再按
表查算。
dt
S
01
(2)颗粒物扩散模式（倾斜烟羽扩散模式）
适用于颗粒物粒径＞15μm的污染物。 V x
(1 )Q Y cp exp[ 2 2 u y z 2 y
2
(
g
u
He )
2 z
2
2
]
d g Vg 18 u
(5-17)
H1 2(15 Vs D 0.01 Qh ) / u 0.048(Qh 1700 )/u
式中：Vs——排气筒出口处烟气排出速度，m/s；
D——排气筒出口直径，m； △H2——按式（5-16）计算； ③当Qh≤1700kJ/s或者△T<35K时，
△H=2（1.5VsD+0.01Qh）/u
适用时间范围，h 1≤τ <100 0.5≤τ <1
q Q
0.3 0.2
高斯扩散模式中σy、σz的确定(P118)
（2）小风（1.5m/s＞u10≥0.5m/s）和静风（u10<0.5m/s）时 扩散参数σy和σz通常可表示成下列函数形式： σy=γ01T，σz=γ02T
T：烟团运行时间； γ01、γ02：小风和静风时0.5h取样时间的扩散参数的系数； 查表求γ01、γ02
0.425809 0.602052 0.281846 0.396353 0.229500 0.314238 0.177154 0.232123 0.143940 0.189396 0.110726 0.146669 0.0985631 0.124308 0.0864001 0.101947 0.0553634 0.0733348
Pa——大气压力，hPa；
*Qv——实际排烟率，m3/s； △T——烟气出口温度与环境温度差，K； Tt——烟气出口温度，K； Ta——环境大气温度，K；
*u——排气筒出口处平均风速，m/s。
②当1700kJ/s<Q h<2100kJ/s时，
Qh 1700 H H1 (H 2 H1 ) 400
（5-18）
（2）有风时稳定条件下△H的计算
H Q
1/3 h
dTa 1/3 1/3 ( 0.0098) u dz
(5-19)
式中：dTa/dZ——排气筒几何高度以上的大气温度梯度，K/m； （3）静风和小风条件下△H的计算
dTa 3/8 H 5.50Q ( 0.0098) dz
4．特殊情况下大气污染物预测模式
(1)小风和静风的点源扩散模式
(2)颗粒物扩散模式
(3)熏烟扩散模式
(1)小风和静风的点源扩散模式
小于24小时取样时间的浓度cL(mg/m3)建议按下式计算：
以排气筒地面位置为原点，平均风向为X轴，地面任一点（x, y）
02 2 01 2 2 2 ( X Y 2 H e2 ) 02
γ1——横向扩散参数回归系数；
γ2——铅直扩散参数回归系数； x—— 距排气筒下风向水平距离，m；
稳定度等级 A B B~C C C~D D D~E E F
α
1
γ
1
下风距离,m 0~1000 >1000 0~1000 >1000 0~1000 >1000 0~1000 >1000 0~1000 >1000 0~1000 >1000 0~1000 >1000 0~1000 >1000 0~1000 >1000
Q y C ( x, y , z ) exp( 2 ) 2 u y z 2 y ( z H e )2 ( z H e )2 {exp ) exp ) } 2 2 2 z 2 z
2
掌握
由这一模式可求出下风向任一点的污染物浓度。
B~C
C
0~2000 2000~10000 >10000 1~1000 1000~10000 >10000 1~2000 2000~10000 >10000 1~1000 1000~10000 >10000 1~1000 1000~10000 >10000
垂 向 扩 散 参 数散模式中σy、σz的确定
小风（1.5m/s>u10≥0.5m/s）和静风（u10<0.5m/s）扩散参数的系数γ01、γ02
γ 稳定度 u10<0.5m/s 0.93 0.76 0.55 0.47 0.44 0.44
01
γ 1.5m/s>u10 ≥0.5m/s 0.76 0.56 0.35 0.27 0.24 0.24 u10<0.5m/s 1.57 0.47 0.21 0.12 0.07 0.05
He
1 ) 2
e
1 1 (1 ) 2 2
高斯扩散模式中σy、σz的确定P117
（1）有风情况下扩散参数σy和σz的确定(u10≥1.5m/s)
采样时间＝0.5h时，扩散参数σy和σz通常可表示成下列幂 函数形式：
y 1x
1
z 2x
2
式中：α1——横向扩散参数回归指数； α2——铅直扩散参数回归指数；
2
掌握
地面最大浓度模式
σy和σz 是距离x的函数，随x的增大而增大，通 常可表示成下列幂函数形式：
y 1x
1
z 2x
2
2
Q He ) 随x增大而减小， exp( 2 随x的增大而增大 u y z 2 z
两项共同作用的结果，必然在某一距离x处出现浓度c的最大值!
1/4 h
(5-20)
3. 非点源大气污染物扩散预测
（1）连续线源扩散模式 ： （P113）
在高斯模式中，连续线源等于连续点源在线源长度上的 积分。直线型线源等简单情形，可求出连续线源浓度的解
析公式（线源与风向垂直、平行、成一定角度）。
（2）连续面源扩散模式： （P114）
积分法 虚点源法（后退点源）
大气环境影响评价
1. 大气环境影响评价概述
2. 大气污染源调查与评价
3. 污染气象参数调查
4. 大气环境质量状况调查
5. 大气污染物的浓度预测模式
6. 大气环境污染控制管理
5. 大气污染物的浓度预测模式
点源扩散的高斯模式
点源扩散高斯模式中参数的选取 非点源大气污染物扩散预测 特殊情况下大气污染物预测模式
地面浓度扩散模式
我们时常关心的是地面浓度而不是任一点的浓度。 当z＝0时，由
( z H e )2 ( z H e )2 Q y2 C ( x, y , z ) exp( 2 ) {exp ) exp ) } 2 2 2 u y z 2 y 2 z 2 z
横 向 扩 散 参 数 幂 函 数 表 达 式 数 据
（ 取 样 时 间 为 小 时 ）
0.5
稳定度等级
α
2
γ
2
下风距离,m 0~300 300~500 >500 0~500 >500 0~500 >500
1.12154 A 1.52360 2.10881 B 0.964435 1.09356 0.941015 1.00770 0.917595 0.838628 C~D 0.756410 0.815575 0.826212 D 0.632023 0.555360 0.776864 D~E 0.572347 0.499149 0.788370 E 0.565188 0.414743 0.784400 F 0.525969 0.322659
0.0799904 0.00854771 0.000211545 0.127190 0.0570251 0.114682 0.0757182 0.106803 0.126152 0.235667 0.136659 0.104634 0.400167 0.810763 0.111771 0.528992 1.03810 0.0927529 0.433384 1.73241 0.0620765 0.370015 2.40691
( z H e )2 ( z H e )2 Q y2 C ( x, y , z ) exp( 2 ) {exp ) exp ) } 2 2 2 u y z 2 y 2 z 2 z
推导得到地面轴线浓度模式：
He Q C( x,0,0) exp( 2 ) u y z 2 z
丘陵山区的农村或城市扩散参数选取方法同工业区。
如果取样时间大于0.5h，则铅直方向扩散参数不变，横 向扩散参数及稀释系数满足下式：
y
2
2 q y ( ) 1
1
σyτ2——对应取样时间为τ2时的横向扩散系数，m； σyτ1——取样时间为0.5小时计算得到的横向扩散系数，m； q——时间稀释指数，由下表确定。 时间稀释指数q
3/ 2 2
cL ( x, y )
2Q 2
G
υ(s)可根据s由数学手册查到；
γ01为横向扩散系数回归系数； γ02为铅直扩散参数回归系数；
T为扩散时间（s）。
s2 2
Ge
U2 2 2 01
{1 2 s e
( s )}
UX
( s)
1 2

e
s
t2 2
1.2 高斯模式的四点假设
（1）污染物在空间中呈正态分布（高斯分布）； （2）在整个空间中风速是均匀的、稳定的； （3）源强是连续均匀的； （4）在扩散过程中污染物质量是守恒的。 对后述的模式只要没有特殊指明，以上四点假设 条件都是遵守的。
1.3 连续点源高斯模式(P111)
当有风时（u10≥1.5m/s）
0.901074 0.850934 0.914370 0.865014 0.919325 0.875086 0.924279 0.885157 0.926849 0.886940 0.929418 0.888723 0.925118 0.896864 0.920818 0.896864 0.929418 0.888723