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大气扩散模式
污染物排人大气.在风和湍流作用下向下风向输送(图2.15、其波及范围逐渐扩大,浓度因稀释作用不断降低:污染物在大气中的扩散.人们习惯上称其为大气扩散。在建立污染大气扩散模式时,通常镟如下假定;::全部空间的风速是均匀而稳定的;②污染
物排放(即源强)是连续、稳定的;2污染物浓芰在与烟流轴线垂直的方向(^, 是
正态分布(高斯分布〉;④污染物在扩散过程中不发生物理和化学变化。点源扩散模型及
其坐标系统如图2, 15所示。2.5.1无限空间点源扩散模式
无限空间点源扩散不受边界限制,情况最为简单,可作为其他实际应用模型的基础。根据烟流污染物浓度呈正态分布的假定,可得到无限空间点源扩散在空间任意点(工,》污染物浓度的计算模式一高斯模式:
式中八工,》"一一空间任意点污染物浓度.1118 013: -污染源的源强.工8 3: -空间任意点环境&速.X 5:
,和2方向的扩散参数〔正态分布标准差、化
2.5.2高架点源扩散模式
高架点源排放的污染物在半无限空间内扩散, 下方有地面。按照前面所述假定④可以认为,污染物扩散至地面不会被吸收,而是全部反射回大气。这样,高架点源的污染物扩散就可用实源和像源扩散叠加的方法来计算。如图2.16所示,空间任意点?(工,的污染物浓度是实源③,0, ?!) 和像源⑦,0, 一两部分污染物贡献之和。
实源和像源排放的污染物扩散到I5点的浓度
01和^可分别按式13〉计算:
利用式^.")可计算高架点源排放在空间任意点造成的污染物浓度: 当式中2 = 0时,即为地面污染物浓度:
当式中2 = 0, 7 = 0时,即为地面轴线污染物浓度:
由于&和&随距离X增加而增大.式〈2,化)右边第1项将随:增加而减小; 第2项随X增加而增大。因此,地面轴线浓度在某一距离&目出现最大值^。在最简单情况下,假定&7&为常数,将式^.")对^求导,并令导数等于零,则可求得最大地面浓度及相应的扩散参数":50再按〜^ 〕求出最大地面浓度对应的距离^皿。
2.5.3地面点源扩散模式
当高架点源的源高为零时,即相当于地面点源。故令式化)中的即得地面点源扩散模式:
比较式和式^.")可知,地面连续点源排放造成的污染物浓度正好是无界连续点源造成的污染物浓度的两倍。
用此式同样可计算地面点源排放造成的污染为地面浓度(^-^))和地面轴线浓度