内容发布更新时间 : 2025/2/7 21:32:15星期一 下面是文章的全部内容请认真阅读。

四章 大气扩散浓度估算模式

4.1 污染源的东侧为峭壁，其高度比污染源高得多。设有效源高为H，污染源到峭壁的距离为L，峭壁对烟流扩散起全反射作用。试推导吹南风时高架连续点源的扩散模式。当吹北风时，这一模式又变成何种形式？ 解：

吹南风时以风向为x轴，y轴指向峭壁，原点为点源在地面上的投影。若不存在峭壁，则有

?(x,y,z,H)?'Q2?u?y?zexp(?y2?22y){exp[?(z?H)2?2z2]?exp[?(z?H)2?2z2]}

现存在峭壁，可考虑?为实源与虚源在所关心点贡献之和。 实源?1?Q2?u?y?Q2?u?y?Q2?u?y?Q2?u?y?z22yzz22yzexp(?y2?22y){exp[?(z?H)2?2z2]?exp[?(z?H)2?2z2]}

虚源?2?exp[?(2L?y)2?y2y2]{exp[?(z?H)2?22z2]?exp[?(z?H)2?22z2]}

因此??exp(?2?){exp[?(z?H)2?2z]?exp[?(z?H)2?2z]}+

exp[?(2L?y)2?2y2]{exp[?(z?H)2?2z2]?exp[?(z?H)2?2z2]}

=

Q2?u?y?z{exp(?y2?)?exp[?(2L?y)2?2y2]}{exp[?(z?H)2?2z2]?exp[?(z?H)2?2z2]}

刮北风时，坐标系建立不变，则结果仍为上式。

4.2 某发电厂烟囱高度120m，内径5m，排放速度13.5m/s，烟气温度为418K。大气温度288K，大气为中性层结，源高处的平均风速为4m/s。试用霍兰德、布里格斯（x<=10Hs）、国家标准GB/T13201－91中的公式计算烟气抬升高度。 解：

霍兰德公式 ?H?vsDu(1.5?2.7Ts?TaTsD)?13.5?54(1.5?2.7?418?288418?5)?96.16m。

布里格斯公式 QH?2.79.6?10?3?Ts?TaTsvsD2?2.79.6?102/3?3?418?288418?13.5?5?29521kW?21000kW2且x<=10Hs。此时 ?H?0.362QHx

1/3u?1?0.362?295211

1/3?4?1x2/3?2.80x2/3。

按国家标准GB/T13201－91中公式计算， 因QH>=2100kW，Ts－Ta>=130K>35K。

?H?n0QH1Hs2unn?1?1.303?295211/3?1202/3?4?1?244.93m

（发电厂位于城市近郊，取n=1.303，n1=1/3，n2=2/3）

4.3 某污染源排出SO2量为80g/s，有效源高为60m，烟囱出口处平均风速为6m/s。在当时的气象条件下，正下风方向500m处的?SO2的地面浓度。 解：

由《大气污染控制工程》P88（4－9）得

22z223)?0.0273mg/m

y?35.3m,?z?18.1m，试求正下风方向500m处

??Q?u?y?exp(?zH2?)?80??6?35.3?18.1exp(?602?18.1

4.4解：

阴天稳定度等级为D级，利用《大气污染控制工程》P95表4－4查得x=500m时?y?35.3m,?z?18.1m。将数据代入式4－8得

?(500,50,0,60)?

80??6?35.3?18.1exp(?50222?35.3)exp(?60222?18.1 )?0.010mg/m。

34.4 在题4.3所给的条件下，当时的天气是阴天，试计算下风向x=500m、y=50m处SO2的

地面浓度和地面最大浓度。

解：

阴天稳定度等级为D级，利用《大气污染控制工程》P95表4－4查得x=500m时?y?35.3m,?z?18.1m。将数据代入式4－8得

?(500,50,0,60)?80??6?35.3?18.1exp(?50222?35.3)exp(?60222?18.1)?0.010mg/m。

3

4.5 某一工业锅炉烟囱高30m，直径0.6m，烟气出口速度为20m/s，烟气温度为405K，大气温度为293K，烟囱出口处风速4m/s，SO2排放量为10mg/s。试计算中性大气条件下SO2的地面最大浓度和出现的位置。 解：

由霍兰德公式求得 ?H?vsDu(1.5?2.7Ts?TaTsD)?20?0.64(1.5?2.7?405?293405?0.6)?5.84m，烟囱

有效高度为H?Hs??H?30?5.84?35.84m。

2

由《大气污染控制工程》P89 （4－10）、（4－11） ?max?2Q2?zy?uHe?时，?z?H2?35.842?25.34m。

取稳定度为D级，由表4－4查得与之相应的x=745.6m。 此时?y?50.1m。代入上式?max?2?10??4?35.84e2?25.3450.1?0.231?g/m。

3

4.6 地面源正下风方向一点上，测得3分钟平均浓度为3.4×10－3g/m3，试估计该点两小时的平均浓度是多少？假设大气稳定度为B级。 解：

由《大气污染控制工程》P98 （4－31）

?y2??(y1?2?1)??q(y120.0522z)0.3?3.02?y1（当1h??2?100h，q=0.3）

?3??Q?u?y2?zexp(?H2?)??13.02?3.4?103.02?1.12?10?33g/m

4.7 一条燃烧着的农业荒地可看作有限长线源，其长为150m，据估计有机物的总排放量为90g/s。当时风速为3m/s，风向垂直于该线源。试确定线源中心的下风距离400m处，风吹3到15分钟时有机物的浓度。假设当时是晴朗的秋天下午4：00。试问正对该线源的一个端点的下风浓度是多少？ 解：

有限长线源?(x,0,0,H)?2QL2?u?zexp(?H2?22z)?P212?P1exp(?P22)dP。

首先判断大气稳定度，确定扩散参数。中纬度地区晴朗秋天下午4：00，太阳高度角30～35。左右，属于弱太阳辐射；查表4-3，当风速等于3m/s时，稳定度等级为C，则400m处?y?43.3m,?z?26.5m。

其次判断3分钟时污染物是否到达受体点。因为测量时间小于0.5h，所以不必考虑采样时间对扩散参数的影响。3分钟时，污染物到达的距离x?ut?3?3?60?540m?400m，说明已经到达受体点。

有限长线源?(x,0,0,H)?2QL2?u?zexp(?H2?22z)?P212?P1exp(?P22)dP

距离线源下风向4m处，P1=－75/43.3=－1.732，P2=75/43.3=1.732；

QL?90150g/(m?s)?0.6g/(m?s)。代入上式得

?(400,0,0,0)?2?0.62??3?26.5??1.73212??1.732exp(?P22)dp?5.52mg/m。

3端点下风向P1=0，P2=150/43.3=3.46，代入上式得

3