|
Gaussian Dispersion Model.
Модель рассеивания Гаусса.
Полное уравнение:
где:
C(x, y, z) – концентрация выбрасываемого вещества в точке с координатами
x, y, z, мкг/м3;
Q – выброс вещества, г/с;
K – коэффициент пересчета = 1·106;
V – вертикальные условия рассеивания;
 – стандартные отклонения рассеивания по горизонтали и вертикали, м;
us – скорость ветра на эффективной высоте источника выбросов, м/с;
1. Расчет скорости ветра на эффективной высоте источника выбросов
где:
hs – высота источника выбросов, м;
uref – приземная скорость ветра, м/с;
zref – высота замера приземной скорости ветра (обычно 10 м), м;
p – поправочный коэффициент (выбирается из таблицы)
|
Стабильность
атмосферы
|
p для сельской местности
|
p для городской местности
|
|
A
|
0.07
|
0.15
|
|
B
|
0.07
|
0.15
|
|
C
|
0.10
|
0.20
|
|
D
|
0.15
|
0.25
|
|
E
|
0.35
|
0.30
|
|
F
|
0.55
|
0.30
|
2. Расчет эффективной высоты источника выбросов
Расчет параметра Бриггса
где:
g – ускорение свободного падения, = 9.8 м/с2;
vs – скорость выхода газов из источника выбросов, м/с;
ds – диаметр устья источника выбросов, м;
Ts – температура газов выбрасываемых в атмосферу, °С;
Ta – температура окружающего воздуха, °С.
Расчет модифицированной высоты источника выбросов:
при vs < 1.5 us
иначе
Расчет расстояния достижения максимальной концентрации
если Fb < 55
иначе
Расчет эффективной высоты источника
Для классов стабильности атмосферы A, B, C, D
при x < xf эффективная высота источника выбросов составит:
иначе
Для классов стабильности атмосферы E и F
рассчитываем коэффициент стабильности s
где  для класса стабильности E равен 0.02 К/м, для F – 0.035 К/м.
если  расчет эффективной высоты источника ведется, как описано выше для классов A – D,
в противном случае, если  , эффективная высота источника выбросов составит:
иначе
 .
3. Расчет  и 
где:
a, b, c и d – коэффициенты выбираемые из таблиц
|
Классы стабильности
|
c
|
d
|
|
A
|
24.1670
|
2.5334
|
|
B
|
18.3330
|
1.8096
|
|
C
|
12.5000
|
1.0857
|
|
D
|
8.3330
|
0.72382
|
|
E
|
6.2500
|
0.54287
|
|
F
|
4.1667
|
0.36191
|
|
Классы стабильности
|
х (км)
|
a
|
b
|
|
A*
|
< 0.10
0.10 - 0.15
0.16 - 0.20
0.21 - 0.25
0.26 - 0.30
0.31 - 0.40
0.41 - 0.50
0.51 - 3.11
> 3.11
|
122.800
158.080
170.220
179.520
217.410
258.890
346.750
453.850
**
|
0.94470
1.05420
1.09320
1.12620
1.26440
1.40940
1.72830
2.11660
**
|
|
B*
|
< 0.20
0.21 - 0.40
> 0.40
|
90.673
98.483
109.300
|
0.93198
0.98332
1.09710
|
|
C*
|
Все
|
61.141
|
0.91465
|
|
D
|
< 0.30
0.31 - 1.00
1.01 - 3.00
3.01 - 10.00
10.01 - 30.00
> 30.00
|
34.459
32.093
32.093
33.504
36.650
44.053
|
0.86974
0.81066
0.64403
0.60486
0.56589
0.51179
|
|
E
|
< 0.10
0.10 - 0.30
0.31 - 1.00
1.01 - 2.00
2.01 - 4.00
4.01 - 10.00
10.01 - 20.00
20.01 - 40.00
> 40.00
|
24.260
23.331
21.628
21.628
22.534
24.703
26.970
35.420
47.618
|
0.83660
0.81956
0.75660
0.63077
0.57154
0.50527
0.46713
0.37615
0.29592
|
|
F
|
< 0.20
0.21 - 0.70
0.71 - 1.00
1.01 - 2.00
2.01 - 3.00
3.01 - 7.00
7.01 - 15.00
15.01 - 30.00
30.01 - 60.00
> 60.00
|
15.209
14.457
13.953
13.953
14.823
16.187
17.836
22.651
27.074
34.219
|
0.81558
0.78407
0.68465
0.63227
0.54503
0.46490
0.41507
0.32681
0.27436
0.21716
|
* - если полученное значение  превышает 5000 м, то
оно приравнивается к 5000 м.
** - значение  равно 5000 м.
4. Расчет вертикальных условий рассеивания
где:
he – эффективная высота источника выбросов (высота средней линии факела над
уровнем земли), м.
H1 = z – (2mL – he);
H2 = z + (2mL – he);
H3 = z – (2mL + he);
H4 = z + (2mL + he);
m – счетчик интерполяции (для расчетов достаточно 3-х интерполяций);
L – высота смешивания, м.
Согласно модели ISCLT2 высоту смешивания можно рассчитать по формуле:
где:
u10 – приземная скорость ветра (обычно на высоте 10 м).
Интерполяционные слагаемые рассчитываются только для классов стабильности A, B, C и D.
5. Классы стабильности атмосферы по Pasquill
|
Скорость
ветра
|
Дневное
время.
Уровень солнечного освещения
|
Ночное
время.
Облачность
|
|
м/с
|
Сильный
|
Средний
|
Слабый
|
> 50%<
|
< 50%
|
|
< 2
|
A
|
A – B
|
B
|
E
|
F
|
|
2 – 3
|
A – B
|
B
|
C
|
E
|
F
|
|
3 – 5
|
B
|
B – C
|
C
|
D
|
E
|
|
5 – 6
|
C
|
C – D
|
D
|
D
|
D
|
|
> 6
|
C
|
D
|
D
|
D
|
D
|
Источники информации:
ISCST3 – Tech guide.
http://www.weblakes.com/ISCVOL2/Contents.htm
The University of Toledo:
Air pollution workbook.
http://www.utoledo.edu/~aprg/courses/iap/TEXT/workbook/F_ADM.HTML
Basic Meteorological Process.
http://www.eng.utoledo.edu/~akumar/IAP1/mainpage.htm
Air modeling. Appendix g – Acronyms and abbreviations.
http://www.globalsecurity.org/wmd/library/report/enviro/eis-0189/app_g.htm
Determine the stability class, temperature gradient, ray curvature and refraction constant.
http://www.iol.ie/~geniet/eng/stabilityclasses.htm
EPA-454/B-95-003a. User's guide for the industrial source complex (ISC3) dispersion models.
Volume I - User instructions.
http://www.ess.co.at/AIRWARE/ISC3/isc3vol1.html
Volume II - Description of model algorithms.
http://www.ess.co.at/AIRWARE/ISC3/isc3vol2.html
Air Resources Laboratory. Pasquill Stability Classes.
http://www.arl.noaa.gov/ready/pgclass.html
Fundamentals Of Stack Gas Dispersion
http://www.air-dispersion.com
http://www.air-dispersion.com/briggs.html
| 
