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污染气象学-特殊条件下的扩散-1

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污染气象学-污染气象04 高斯扩散

污染气象学-污染气象04 高斯扩散

1 无限长线源
➢ 风向与其正交
ql(x,y,0;H) 22Q ulzexp(2H 2z2)
Q l 为线源源强，mg/(s.m)
➢风向与线源成交角 时
ql(x,y,0;H )sin2Q 2 l uzexp(2 H 2 z2)
一般 4 5 o不适用
➢ 风向与其平行，只有上风向有贡献，浓度
与顺风位置无关。
Q
1y2 z2
q(x,y,z)2uyzexp[(2(y 2z2)]
物理意义
Q：源强，点、面、线、体源，直接影响 大气稀释因子：重要意义 正态分布形式项：形式分布项
二 有界情形（掌握）
• 镜像全反射---->像源法
–实源：
q(x, y,Hz)
–像源：
q(x, y,Hz)
q 实 (x,y,z； H )2u Q y zex p { 1 2[y2 y 2(zH z 2)2]}
无界情形高架线源：
q l( x ,y ,z ;H ) 22 Q luz• { e x p [ ( z 2 H z 2 ) 2 ] e x p [ ( z 2 H z 2 ) 2 ] }
•[erf(L0y)erf(L0y)]
2y
2y
二 面源扩散公式
➢ 面积较大的面源
由点源沿x和y向积分给出，自上风向半平面
q 像 (x,y,z； H )2u Q y zex p { 1 2[y2 y 2(zH z 2)2]}
总贡献： 源强
有效源高
q ( x ,y ,z ； H ) 2 u Q yze x p ( 2 y 2 y 2 ) • { e x p [ ( z 2 H z 2 ) 2 ] e x p [ ( z 2 H z 2 ) 2 ] }

污染气象学课件-扩散理论

污染气象学课件-扩散理论

一 湍流擴散方程
dq dt
(qu)
x
(qv) y
(dq dt
x
(Kx
q) x
y
(Ky
q) y
z
(Kz
q) z
二 方程的簡化與求解
1 無風暫態點源
假定大氣的靜止的，湍流擴散係數為常數， 各向同性，則
q(x,
y,
z,
t)
8(
Q Kt )3/ 2
exp[
1 4Kt
(r2 )]
湍能擴散項
Si Ri chemis
源幹 化 排濕 學 放沉 反 項降 應
分子擴散項 忽略不計
拉格朗日方法
考慮一微粒 t位於 x ，隨後，其軌跡由X (x,t,t)描述
設粒子於t時間在一體積元的機率為
(x1, x2, x3,t)dx1dx2dx3 (x,t)d x
(x,t)為時間t，粒子位置的概率密度函數，並有
中性大氣：參量 非中性大氣： 和u* 。
u* HT
1 基本數學處理
用量綱分析的方法可得到：
垂直風速
dZ dt
bu*
(
Z L
)
(1)
式中b和 為待定的普適常數和普適函數，中性時， 1
進一步假設相應的水準位移的增長率等於在 Z 高度處的
平均風速，表示為
水準風速
d X u(cZ ) dt
(2)
2 中性層結的平均位移
2 y
y2 (T )
2v2
T 0
t
0 RL ( )d dt
定常均勻的湍流場中，粒子的湍流擴散範圍取 決於湍流脈動速度方差和拉格朗日相關性。
2.泰勒公式的另一種形式（自學）
y2(T) 2v2

气象条件对空气污染扩散和累积影响的研究

气象条件对空气污染扩散和累积影响的研究

气象条件对空气污染扩散和累积影响的研究气象条件对空气污染扩散和累积影响的研究引言：空气污染已经成为全球性的环境问题，对人类健康和生态系统产生了严重的影响。

而气象条件在空气污染扩散和累积中发挥着重要作用。

了解气象条件对空气污染的影响，可以帮助我们更好地预测和控制空气污染，保护人类健康和生态环境。

一、气象条件对空气污染扩散的影响风向和风速：风向和风速是影响空气污染扩散的关键因素。

风向决定了污染物传播的方向，而风速则决定了扩散的速度。

当风速较小时，空气污染物容易在一个地区内积累，而当风速较大时，污染物则容易被稀释和扩散到更远的地方。

温度和湿度：温度和湿度也会影响空气污染的扩散。

高温和干燥的气候条件会增加污染物的挥发和扩散速度，而低温和潮湿的气候条件则会减缓污染物的扩散。

此外，湿度还会影响大气中的颗粒物和气溶胶的含水量，从而影响其光学特性和化学反应。

大气稳定度：大气稳定度是指大气中上升气流和下沉气流的强度和稳定性。

在稳定的大气条件下，污染物容易积累在地表附近，形成雾霾等严重的空气污染现象。

而在不稳定的大气条件下，上升气流会将污染物快速带离地面，减少了污染物的积累。

二、气象条件对空气污染累积的影响温度逆温层：逆温层是指大气温度在垂直方向上出现逆转的现象。

逆温层的存在会导致空气污染物在较低的高度积累，难以扩散和稀释。

特别是在城市中，高楼大厦和人口密集的地区容易形成逆温层，使得空气污染更加严重。

地形和气象条件的相互作用：地形和气象条件的相互作用也会影响空气污染的累积。

在山谷等地形复杂的地区，气象条件容易导致污染物滞留并积累。

此外，地形还会影响风场的分布和风速的大小，进而影响空气污染物的扩散和累积。

结论：气象条件对空气污染的扩散和累积有着重要的影响。

了解气象条件对空气污染的影响，可以帮助我们更好地预测和控制空气污染。

因此，加强对气象条件和空气污染之间相互关系的研究，对于改善空气质量、保护人类健康和生态环境具有重要意义。

污染物扩散与各种气象的关系讲解学习

污染物扩散与各种气象的关系讲解学习

污染物扩散与各种气象的关系污染物从污染源排放到大气中，只是一系列复杂过程的开始，污染物在大气中的迁移、扩散是这些复杂过程的重要方面。

大气污染物在迁移、扩散过程中对生态环境产生影响和危害。

因此，大气污染物的迁移、扩散规律为人们所关注。

一、影响大气污染的气象因子大气污染物的行为都是发生在千变万化的大气中，大气的性状在很大程度上影响污染物的时空分布，世界上一些著名大气污染事件都是在特定气象条件下发生的。

影响大气污染的气象因素最重要的是流场和温度层结。

（一）风和大气湍流的影响污染物在大气中的扩散取决于三个因素。

风可使污染物向下风向扩散，湍流可使污染物向各方向扩散，浓度梯度可使污染物发生质量扩散，其中风和湍流起主导作用。

湍流具有极强的扩散能力，它比分子扩散快 105～ 106倍，风速越大，湍流越强，污染物的扩散速度就越快，污染物浓度就越低。

在自由大气中的乱流及其效应通常极微弱，污染物很少到达这里。

根据湍流形成的原因可分为两种湍流，一种是动力湍流，它起因于有规律水平运动的气流遇到起伏不平的地形扰动所产生，它们主要取决于风速梯度和地面粗糙等；另一种是热力湍流，它起因于地表面温度与地表面附近的温度不均一，近地面空气受热膨胀而上升，随之上面的冷空气下降，从而形成垂直运动。

它们有时以动力湍流为主，有时动力湍流与热力湍流共存，且主次难分。

这些都是使大气中污染物迁移的主要原因。

（二）温度层结和大气稳定度1. 大气温度层结由于地球旋转作用以及距地面不同高度的各层次大气对太阳辐射吸收程度上的差异，使得描述大气状态的温度、密度等气象要素在垂直方向上呈不均匀的分布。

人们通常把静大气的温度和密度在垂直方向上的分布，称为大气温度层结。

气温随高度的变化用气温垂直递减率γ来表示，γ = 其单位常用℃ / 100m 。

气温垂直递减率γ和另一个在空气污染气象学中经常用到的概念——干绝热垂直递减率γd是不同的。

γd表示干空气在绝热升降过程中每变化单位高度时干空气自身温度的变化，它表示干空气的热力学性质，是一个气象常数，γd= 0.98 ℃ / 100m 。

污染气象学扩散过程及特殊扩散

污染气象学扩散过程及特殊扩散

气体和很小的粒子(粒径小于10-20um)上述 沉降作用可忽略不考虑。但由于湍流扩散和布 朗运动沉积到各种表面。吸收、碰撞、光合作 用和其它生物学、化学和物理学过程会使物质 沉积到地面。
一般都假定下垫面对这类小粒子的清除作 用不影响大气中污染物的浓度分布形式，而只 影响大气中污染物的总量，或者说影响有效源 强。 最普遍采用的一种方法是所谓“源损耗” 模式或称有效源强法。
x 1 Q( x) Q exp dx H2 0 2 z 2 ze
2 vd z u
源项随距离x的变化
干沉积主要是优先清除近地面处的污染， 而并非在整个烟流厚度层范围均匀起作用 的。
故此，源损耗模式尚有必要进一步改善。
重力沉降、湍流运动、布朗运动、惯性作 用和静电作用等，是形成干沉积的主要物理过 程。 化学反应、溶解、解吸等则是形成干沉积 的主要化学过程。 对于植被那样的生物沉积表面，植被子生 长的形态特征、生命过程以及静电性质等则是 影响干沉积的主要生物学特征。 这几方面过程都会受气象条件、污染物性 质和沉积表面的特性的影响。
§4.5 其他非扩散过程
非扩散过程:
1.烟流抬升作用，增加烟源有效高度
2.污染物干沉积、湿沉积和由化学变化 形成的迁移转化
3.固体下垫面的作用
一 大气清除过程的一般表述
1. 基本机制： (1)干沉积——由地面的土壤、水、植物、建 筑物等通过污染物质的重力沉降、碰撞与捕获、 吸收与吸附、光合作用或其它生物、化学、物 理过程实现；
vs x 2 ( z H ) u ] exp[ 2 2 2 z Q( x) y q ( x, y , z ; H ) exp( ) 2 vs x 2 2 y 2 u z y (z H ) u ] exp[ 2 2 z

大气污染物的扩散与气象条件1

大气污染物的扩散与气象条件1

大气污染物的扩散与气象条件1大气污染物是指由人类活动或自然过程排放到大气中的有害物质，它们对人类健康和环境造成了严重的影响。

大气污染物的扩散与气象条件密切相关，气象条件的变化对大气污染物的传播和浓度分布产生了显著影响。

首先，气象条件对大气污染物的扩散路径和速度具有重要影响。

风是大气污染物传播的主要载体，风向和风速决定了污染物的传播方向和速度。

如果风向是从污染源吹向城市，则会导致污染物在城市中累积；而如果风向是从城市吹向污染源，则可以将污染物带走。

此外，风速的大小也会影响扩散速度，风速越大，污染物的传播范围越广。

其次，气象条件对大气污染物的稀释和清除有重要影响。

大气中的湿度、气温和大气稳定度会影响污染物的稀释和分解。

湿度的增加会增加大气中的水蒸气含量，从而促进污染物的溶解和湿沉降。

气温的升高会加速污染物的挥发和分解，而气温的降低则会降低污染物的扩散和稀释。

大气的稳定度也会影响污染物的扩散，稳定的大气层会阻碍污染物的上升和扩散，使其在地面积累；而不稳定的大气层则会促使污染物向上扩散。

此外，地形条件也会对大气污染物的扩散产生影响。

地形的起伏和山脉的存在会影响风向和风速分布，从而改变污染物的传播路径和速度。

山脉的存在会形成气流的散射和阻挡，导致山脉背风面的污染物浓度较高。

而山谷地形则更易积累污染物，使污染物浓度增加。

大气污染物的扩散与气象条件密切相关，了解气象条件对大气污染物的影响，可以帮助我们预测和控制大气污染物的传播和扩散。

在城市规划和环境保护中，必须考虑气象条件对污染物排放的影响，合理布局和控制污染源，以降低大气污染物的扩散范围和浓度。

同时，合理利用气象条件，可以通过调整工业排放时间和控制农作物燃烧等措施来减少大气污染物的排放量。

总之，大气污染物的扩散与气象条件密切相关。

风向、风速、湿度、气温、气压和地形等气象条件对污染物的扩散路径、速度和浓度分布产生显著影响。

了解气象条件的变化对预测和控制大气污染物的传播具有重要意义，也为制定有效的防治措施提供了科学依据。

污染气象03 扩散理论

泰勒公式是理想状况下导出的，在下垫面平 坦，气流稳定的小尺度扩散适用，超出这样 的范围需作一定的修订。
§3.4 相似理论的 基本处理
Monin(1959),Batchelor(1959,1964),Gifford( 1962)发展的相似理论，在近地层大气湍流中 占有重要地位。
拉格朗日相似假设：近地层中，流体质点的统 计特征完全可用确定的欧拉特征的参量来确定。
L
L
代入（1）和（2），并积分得
X 1
f (cz ) f (cz 0 )
zL
L dZ
b z0
(Z )
L
4 小结
相似理论是以量纲分析为基础，基本原理为 拉格朗日相似性假设，其物理模型有2点， 1：粒子扩散特征与流场的拉格朗日性质相关 2：近地层中，表征流场欧拉性质的参量主要 有摩擦速度，莫宁-奥布霍夫长。
u
q x
2 q K( y2
2 q z2 )
4 有风连续点源－贴近实际
有风连续点源解为：
q(x, y, z,t) Q exp[( y2 z2 )]
2 u y z
2 y2 2 z2
此式称为斐克扩散解,讨论如下:
⑴ 污染浓度与源强成正比;
⑵ 离源距离越远,浓度越低; ⑶ 扩散系数越大,浓度越低;
⑷ 污染物在横风向及垂直向符合正态分布
相似理论适用于近地层内，即湍流粘滞力为 常数的薄层内。
§3.5 三种基本理论的比 较与讨论
三种理论体系比较
§3.6 现代新的扩散模拟 方法的原理与发展简介
一 随机游动扩散模拟
将随机函数和随机场理论引入研究湍流扩散。
不受平稳和均匀湍流场假设（泰勒公式需要）
描述粒子的扩散行为，采用平流输送和湍流输 送两种作用，也称为蒙特卡洛或马尔可夫模式。

最新大气污染物的扩散与气象条件1PPT课件

速越大，污染物被输送的距离越远，其浓度越低。因此，大 气污染不仅受风向，也受风速的影响。 ❖ 某一风向频率越大，其下风向受污染的几率越高；反之几率 越低。也就是说，大气污染的程度与风向频率成正比
气象条件对大气污染物扩散的影响
❖ 风速随高度变化的模拟 一般情况下，在大气边界层(PBL)中，风速将随髙度增髙而逐
为中性层结： ❖ 三是气温随高度递增，即通常所称的逆温现象或稳定层结，
一般 出现在少云、无风或小风的傍晚到夜间直至早晨日 出。
气象条件对大气污染物扩散的影响
2、温度层结 ❖ 逆温是对大气污染物扩散、稀释非常不利的气象条件之一。 ❖ 逆温层是非常稳定的气层，阻碍烟流向上和向下扩散，只在
水平 方向有扩散，在空中形成一个扇形的污染带；而且，一 旦逆温层消退，在近地面会有短时间 的熏烟污染现象，可能 会造成相对较高浓度污染。 ❖ 通过对温廓线的分析，可以知道逆温层出现的时间、频率、 平均髙度范围和强度等，进而分析项目排放污染物造成污染 较严重时 的气象条件及规律，可有针对性地提出减缓或避免 逆温熏烟污染的环境保护与防治措施。
温度随高度的变化影响热力湍流扩散的能力。 ❖ 气温随高度的分布称为温度层结，温度层结可利用常规高
空气象探测资料得到，也可采用中尺度气象模式模拟。
气象条件对大气污染物扩散的影响
2、温度层结 ❖ 近地面层的大气温度垂直分布可分为三种情况： ❖ 一是气温随髙度递减，出现在晴朗的白天风不大时，可称
为正常分布的不稳定层结； ❖ 二是气温随高度基本不变，出现在多云或 阴天时，可称
➢中性：介于上述两种情况之间（r=rd）
➢注意其中rd基本为不变常数0.98k/100m，r则可能变化很大。
气象条件对大气污染物扩散的影响

大气环境中气象条件对污染物扩散的影响

大气环境中气象条件对污染物扩散的影响在现代工业化社会中，大气污染成为全球所面临的严重问题之一。

大气污染物的扩散受到多种因素的影响，其中气象条件起着重要的作用。

本文将探讨大气环境中气象条件对污染物扩散的影响。

一、风速和风向对污染物扩散的影响风速和风向是气象条件中最为重要的因素之一，对于污染物的传播和扩散起着决定性的作用。

风速越大，污染物向远处传播的能力就越强。

当风速较小时，污染物容易在源头区域堆积，导致该地区污染浓度升高。

而风速较大时，污染物将快速扩散，并逐渐减弱浓度。

此外，风向的变化也会影响着不同区域的污染物浓度。

当风向与污染物源头方向相吻合时，污染物将集中在特定区域，造成该区域的严重污染。

因此，准确预测和掌握风速和风向对于防治大气污染至关重要。

二、温度和湿度对污染物扩散的影响温度和湿度是影响大气污染物扩散的另外两个重要因素。

温度的升高可以引起空气的上升运动，从而促使污染物向上扩散；而温度的降低会导致空气下沉，使得污染物在地面附近滞留较久。

湿度则影响着污染物在空气中的扩散和沉降速度。

相对湿度较高时，会使得颗粒污染物吸湿增大，因此沉降速度较快；而相对湿度较低时，颗粒污染物会变得较轻，从而延缓了其沉降速度。

因此，在考虑大气污染源时，需要综合考虑温度和湿度因素，以更好地评估污染物的扩散情况。

三、气压对污染物扩散的影响气压是气象条件中的另一个重要因素，会对污染物的传播和扩散产生直接影响。

气压的升高会增加大气层的稳定性，抑制污染物的水平扩散；而气压的降低则会降低大气层的稳定性，促进污染物的向上扩散。

此外，气压变化还会导致风速和风向的变化，从而进一步影响着污染物的传输。

因此，了解气压的变化和对污染物传播的影响，有助于更好地预测和控制大气污染。

结论大气环境中的气象条件对污染物的扩散具有重要影响。

风速和风向的变化直接决定了污染物的传播方向和范围，而温度和湿度的变化则影响着污染物的上升、沉降和水平扩散速度。

此外，气压的变化也会对污染物的扩散产生明显影响。

大气污染控制工程 第四版 (郝吉明 马广大 王书肖 编) 复习重点资料.

第一章概论 (3)第一节大气与大气污染 (3)第二节大气污染物及其来源 (3)第三节大气污染的影响 (4)第四节大气污染物综合防治 (4)第五节环境空气质量控制标准 (5)一、环境空气质量控制标准的种类和作用P22 (5)二、环境空气质量标准中：P23 (6)三、工业企业设计卫生标准 (6)四、大气污染物排放准则 (6)五、空气污染指数及报告 (6)第二章燃烧与大气污染 (7)第一节：燃料的性质 (7)一、煤 (7)二、石油 (7)三、天然气 (7)四、非常规燃料 (7)第二节：燃料燃烧过程 (7)第三节：烟气体积及污染物排放量计算 (9)第四节燃烧过程硫氧化物的形成 (9)第三章污染气象学基础知识 (9)第一节大气圈结构及气象要素 (9)第二节大气的热力过程 (10)第三节大气的运动和风 (12)第四章大气扩散浓度估算模式 (13)第一节湍流扩散的基本理论 (13)第二节高斯扩散模式 (13)第三节污染物浓度的估算 (14)一烟气抬升高度计算 (14)二扩散参数的确定 (14)第四节特殊条件下的扩散模式 (15)一封闭型扩散模式 (15)二烟熏型扩散模式 (15)第五节城市山区的扩散模式 (15)第六节区域大气环境质量模式 (15)第七节烟囱高度的设计P117~P120 (15)一烟囱高度的计算 (15)二烟囱设计中的几个问题 (15)第八节厂址的选择 (15)第五章颗粒污染物控制技术基础 (16)第一节：颗粒的粒径及粒径分布 (16)一颗粒粒径 (16)二粒径分布 (16)三平均粒径 (17)四粒径分布函数 (17)第二节：粉尘的物理性质 (17)第三节：净化装置的性能 (18)一净化装置技术性能的表示方法 (19)二净化效率的表示方法 (19)第四节颗粒捕集的理论基础 (19)第六章除尘装置 (19)第一节机械除尘器 (19)第二节电除尘器 (21)一电除尘器的工作原理 (21)二电晕放电 (22)三粒子荷电 (22)四荷电粒子的运动和捕集 (22)五被捕集粉尘的清除 (23)六电除尘器的结构 (23)第三节袋式除尘 (23)第四节湿式除尘器 (24)一概述 (24)第七章气态污染物控制技术基础 (25)第一节吸收净化气态污染物 (25)第二节吸附法净化气态污染物 (26)第八章硫氧化物的污染控制 (28)第一节：硫循环及硫排放 (28)第二节：燃烧前燃料脱硫 (28)第三节：流化床燃烧脱硫 (28)第五节：低浓度二氧化硫烟气脱硫 (28)第九章固定源氮氧化物污染控制 (29)第十三章净化系统的设计 (30)第一章概论第一节大气与大气污染1.大气：是指环绕地球全部空气的总和。

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y2
2 2 y

z2
2 2z
)]
物理含义： 1：假设3个方向都呈正态分布 2：坐标以烟团中心为原点 3： Qi 为烟团质量
(3.241)
无界有风时，X被（X-ut）代替 有界有风时，则有：
q(x,
y,
z,t,
H)

(2
Qi
)3/ 2
x
y z
exp[
(x ut)2
2
2 x
]
exp[
一般发生在早上，持续时间10-20分钟 范围小，浓度高
熏烟型扩散特点： 1：夜间以地面为底，整层处逆温状态 2：日出后，逆温层由地面向上被破坏； 3：破坏消散达烟流上缘时，上方仍为逆温
层，下部则已由逆温变成递减的不稳定状 态。
封闭与熏烟的比较
(1)熏烟型扩散过程的烟流原先处于稳定层结气层 内，然后，污染物由积聚到熏蒸到地；
4.6 各种条件下扩散计算
高斯烟流扩散公式 水平风速不太小 均匀平坦下垫面 整个气层同一类稳定度不同条件下高斯扩散 公式的修改
1 封闭型扩散计算
边界层存在高架逆温层—‘边界层中的夹卷层’
该层湍流交换弱，界面交换只是分子扩散和 重力破碎-----------垂直扩散受抑制
观测表明：逆温层底上下的污染物浓度通常 可相差5—10倍，污染物实际上被限制在地 面和逆温层底之间的混合层内，这时的扩 散称为封闭型扩散
(3.219)
2 熏烟型扩散
在晴夜，地面辐射冷却形成自地面向上的逆 温层，其上部仍为递减状态。日出后，地面受太 阳照射增温，夜间形成的辐射逆温层自下而上逐 渐消散破坏，变成不稳定层结。这一温度垂直分 布状况的转变会形成一种特殊的空气污染物分布 形式——熏烟型扩散。
这是因为，一旦逆温层自下而上消散至一定 向度，原先积聚在稳定层结气层中的空气污染物， 一方面因上方有未消散殆尽的逆温层而使向上扩 散仍受抑；另一方面却会受热力湍流交换支配而 垂直向下混合到地，形成熏烟形式的散布，在一 定范围明显增大地面浓度。
假定计算时段内源的排放率部不变，只要获得气象 变量的频率函数，便可给出长期平均浓度计算公式， 并估算长期浓度。
风向 16方位，相当于22.5扇形区域
假定长时间内，同一扇形内每个角度具有相同风频。 即Y向浓度是相等的。 吹某一方位风时，浓度集中于这一扇形。
如图3.49 计算x距离处，弧线A,B上任意点的浓度
q扇形

1
2 x

q(x, y, 0, H )dy

16
整理可得：
q扇形

2.03Q
u z x
exp(
H
2
2
2 z
)
(3.248)
扇区以外浓度为0，若取n个方位划分扇区， 只需将16改为n即可。
如求年平均浓度，风频为f%。
q长期=0.01f*q扇区
(3.249)
利用（3.249）求出的平均浓度在相邻两扇形 边界线上不连续。 采用相邻两扇形中心线浓 度为基准作线性内插。
平散布。
假定污染物在一定风向扇区内（RA）横向均 匀分布，垂直向为正态分布。
Z向浓度分布为
q(x,
z)

A(x)
exp(
z2
2
2 z
)
(3.232)
代入连续方程，有

Q A(x)u

exp(
z2
)dzdy
0
2
2 z
A(x)u
x RA

2
z
x
2 RA
dy
2
A(x)u
封闭型扩散过程的烟流原先处于不稳定层结气层 内，污染物无积累，对地面浓度影响略轻。 (2)熏烟型扩散过程持续时间很短暂，
封闭型扩散过程往往会持续相当长的时间。 (3)熏烟型扩散过程造成的地面污染物高浓度落地点 范围窄小但离源距离变化很大，受逆温强度、地面 加热率、平均风速和有效源高等而定；
封闭型扩散过程造成的范围较大，影响相对稳定。

2

z
xRA
(3.233)
有
A(x) Q
u

2

z
xRA
(3.234)
得
Q
z2
q(x, z) u

2
z
xRA
exp(
2
2 z
)
地面浓度
Q
q(x, z 0)
u

2

z
xRA
(3.235) (3.236)
4 准静风烟团扩散
微风静风条件下需考虑： 1:X向扩散 2:扩散参数随时间变化，且水平扩散变大 3:风场随时间变化。
（1）近距离（X<<XD） 逆温层尚未影响到烟流垂直扩散，对于 （3.217）式地面轴线浓度取n=0, 即为基本高 斯扩散（3.8）式。 利用（2.20）式得
可根据此式计算XD值
(2)远距离（X=nXD，n取2-5） 经多次反射垂直方向浓度趋于均匀
(3.218)
实用中，一般取Xu=2XD ，当X>2XD时,有
需采用烟团积分模式计算
烟团扩散的释放时间和采样时间比源到采样点 的运行时间短，烟流模式长。
基本出发点：空间某点的污染物浓度由源不断 释放的烟团的扩散贡献叠加。
有：
q(
x,
y,
z,
t,
H
)

0
(2
)3/
2

x
QdT
(T )
y
(T
)
z
(T
)
exp[
(x ut)2
2 2x (T )
图3.50 A点浓度由2部分之和 （op轴和 op+1轴）
q
qp长期
c y c
q 1

q p1长期
c
y c
A点浓度为
q长期 q q 1
(3.251)
结 束
封闭型扩散计算 熏烟型扩散计算 两种类型的区别
]
exp[ y2 ]{exp[ (z H )2 ] exp[ (z H )2 ]}
2 2y (T )
2 2z (T )
2 2z (T )
(3.239)
地面浓度
q(x,
y,
z

0, t ,
H
)

0
(2
)3/ 2
2QdT
x (T ) y
(T
)
z
(T
)
exp[
(x ut)2
定义参考量 表征可能向ຫໍສະໝຸດ 混合的成数 可计算地面浓度的扩散公式
(3.221)
zF tm 的确定？
tm Pooler(1965)
(3.226) (3.227)
3 微风扩散计算
风速小于1m/s（微风，准静风）时采用
微风逆温条件下扩散 重要特点： 1：垂直扩散和水平扩散存在明显差异，不宜用同样
稳定度分类判别。 2：微风时风向不稳定，伴有气流偏转，造成较大水
2 2x (T )]
exp[
2
y2 2 y (T
)
]
exp[
H
2 2z
2
(T
)
]
(3.240)
T=t-t’ 表示烟团（ t’ ）时刻释放到达计 算时刻t运行的时间。
推导过程如下： 无界无风瞬时点源的解
q(x,
y, z,t)

Qi
(2 )3/2 x y z
exp[(
x2
2 2
x
通常发生在晴天，高压控制区域 封闭型扩散使地面污染物浓度明显增加 尤其对于高架源
两个
反射 面
采用像源法，污染物在地面和逆温层底之间多 次反射累加。
类似（3.3），可得空间任意位置的空气污染物 浓度
(3.215)
若求地面浓度，则有： 若求地面轴线浓度，则有
(3.216) (3.217)
实际计算，常分三阶段简化处理
y
2
2 2
y
]{exp[
(
zH
2 2z
)2
]

exp[
(
zH
2 2z
)2
]}

Qi
(
I
)
(3.242)
连续源浓度可看成无数个依次释放的源贡献 之和
q qi
(3.244)
5 长期平均浓度计算
高斯模式计算是准定常条件下的，假定风向 风速，稳定度不随时间变化，适用于短时间。 长时间研究须考虑此变化。