Bài giảng Bài thực hành 4: Tính toán ô nhiễm cho trường hợp nhiều nguồn thải

Chia sẻ: Codon_09 Codon_09 | Ngày: | Loại File: PDF | Số trang:97

Thêm vào BST

Báo xấu

92
lượt xem 5
download

Download Vui lòng tải xuống để xem tài liệu đầy đủ

Bài giảng Bài thực hành 4: Tính toán ô nhiễm cho trường hợp nhiều nguồn thải với mục tiêu giúp cho sinh viên làm quen với các bước tính toán sự phân bố ô nhiễm trong môi trường không khí trên một vùng cho nhiều nguồn thải cả trường hợp tức thời lẫn trung bình trong một phạm vi thời gian dài.

Chủ đề:

Bình luận(0) Đăng nhập để gửi bình luận!

Lưu

Nội dung Text: Bài giảng Bài thực hành 4: Tính toán ô nhiễm cho trường hợp nhiều nguồn thải

4. BÀI THỰC HÀNH 4. TÍNH TOÁN Ô NHIỄM CHO TRƯỜNG HỢP NHIỀU NGUỒN THẢI Tính toán phân bố ô nhiễm trong bài thực hành 5 áp dụng cho phạm vi thời gian dài hạn được thực hiện cho một nguồn thải. Bên cạnh đó, khi tính toán hay dự báo mức ô nhiễm cho một vùng nào đó cần phải tính được sự phân bố nồng độ tức thời hay dài hạn cho nhiều nguồn thải. Về phương pháp tính cho nhiều nguồn được trình bày trong tài liệu [2]. 4.1. Mục tiêu Mục tiêu của bài thực hành – làm quen với các bước tính toán sự phân bố ô nhiễm trong môi trường không khí trên một vùng cho nhiều nguồn thải cả trường hợp tức thời lẫn trung bình trong một phạm vi thời gian dài. 4.2. Mô tả phương pháp Quy tắc chung tính toán nồng độ tức thời hay trung bình cho nhiều nguồn thải được trình bày trong [1]-[4]. Cũng giống như bài thực hành 3, để tính toán nồng độ trung bình cho thời gian ngắn, như trung bình ngày đêm hay lâu hơn cần đơn giản hóa vấn đề bằng cách giả thiết rằng trong từng mùa nhất định, hè hoặc đông, cấp ổn định của khí quyển có thể thay đổi xung quanh một cấp trung bình nào đó và ta chỉ tính toán đối với cấp ổn định trung bình ấy. Ngoài ra, các cấp vận tốc gió có thể được thay thế bằng trị số vận tốc gió trung bình uTB(α) trên một hướng α nào đó cùng với tần suất xuất hiện của gió P(α) còn có tần suất lặng gió Plặng. Phương pháp tính toán tần suất này được trình bày trong bài thực hành 3. Lưu ý rằng thực tế đo đạc tại nhiều trạm quan trắc khí tượng tại các tỉnh thành Việt Nam cho thấy tại nhiều tỉnh thành thời gian lặng gió có những tháng chiếm trên 50% khoảng thời gian quan trắc. Bên cạnh đó phương pháp Gauss – Pasquill không cho phép tính toán trường hợp lặng gió do vậy để tính toán nồng độ trung bình nên dựa vào phương pháp Berliand ứng với cả hai trường hợp: có gió và lặng gió. Các mô hình tính toán thực tế đã được thực hiện trong /[1]/. Trong mục này xem xét ứng dụng mô hình Berliand cho trường hợp nhiều nguồn thải với thời gian tính tức thời hay trung bình. 81
Chuẩn bị các thông số đầu vào: gồm ba nhóm dữ liệu chính. Nhóm thứ nhất gồm: chiều cao, đường kính ống khói; nhóm thứ hai - các thông số phát thải: lưu lượng khí thải L (m3/s) hoặc vận tốc luồng khí phụt ra W0(m/s), tải lượng chất ô nhiễm cần tính M (g/s), nhiệt độ của khói thải Tr (ºC); nhóm thứ ba – các thông số khí tượng đo được tại trạm khí tượng gần nhất với khu vực được lựa chọn cho tính toán, nếu tính tức thời cần: vận tốc gió ở độ cao 10 m (m/s), nhiệt độ của khí quyển tại mặt đất Tk (0C), hệ số lưu ý tới sự biến đổi tốc độ gió theo độ cao n, nhiệt độ của khí quyển tại mức 850 HPa Tk 850 (0C), thời điểm của kịch bản (t0), nhiệt độ khí quyển tại độ cao 2 m T k,2 (0C), nhiệt độ khí quyển tại độ cao 0,5 m T k,0.5 (0C), hệ số phạm vi khuếch tán rối ngang k0 (m), hệ số khuếch tán rối đứng tại độ cao 1 m so với mặt đất k1 (m2/s) tại thời điểm cần tính. Nếu tính trung bình cần chuỗi số liệu đo đạc theo thời gian các tham số kể trên. Ngoài ra gia tốc trọng trường được chọn g = 9,81 m/s2. Với bụi nặng cần thêm khối lượng riêng của hạt bụi ρp (g/cm3) và bán kính của hạt bụi rp(µm). 4.2.1. Công thức tính toán nồng độ do nhiều nguồn thải Công thức tính toán ảnh hưởng của ô nhiễm do nhiều nguồn thải gây ra cho một vùng được thể hiển bởi công thức : n m C xy (tong ) = ∑ [Plang Clang ( i ) + ∑ kα Cα ( i ) ] i =1 α =1 - Cxy(tổng) - nồng độ tổng cộng trung bình do n nguồn thải gây ra tại điểm tính toán; - Clặng(i) -nồng độ tức thời do nguồn thải thứ i gây ra tại điểm tính toán khi lặng gió; - Cα(i) - nồng độ tức thời do nguồn thải thứ i gây ra tại điểm tính toán khi có gió thổi theo hướng α ứng với vận tốc gió trung bình trên hướng đó và độ ổn định trung bình của khí quyển trong suốt khoảng thời gian tính toán trị số trung bình (ngày đêm, tháng hoặc năm); - m là số hướng gió. 4.2.2. Chuẩn bị số liệu cho tính toán 82
Tính toán ô nhiễm cho một vùng gồm nhiều nguồn thải đòi hỏi phải chuẩn bị các nhóm số liệu về nguồn thải và khí tượng. Mẫu số liệu cần thu thập với nguồn thải được xác định trong Bảng 4-1, trong đó cần chỉ ra số lượng nguồn thải tham ra tính toán cùng chiều cao, đường kính, đặc biệt là tọa độ (hệ tọa độ UTM), mẫu số liệu khí tượng cần thu thập được xác định trong Bảng 4-2, trong đó chỉ rõ thời điểm số liệu được ghi nhận cùng nhiệt độ, hướng gió và vận tốc gió. Bảng 4-1. Các dữ liệu về nguồn thải cần cho tính toán STT Tên Chiều cao (m) Đường kính (m) Tọa độ X Tọa độ Y 1 OK01 10 0,4 401258,71 1208907,03 2 OK02 8 0,3 401145,14 1207886,82 3 OK03 18 0,6 402558,70 1208564,86 4 OK04 8 0,3 403012,67 1208345,55 5 OK05 8 0,3 402602,01 1208362,95 Bảng 4-2. Chuỗi số liệu khí tượng đo đạc được theo thời gian Số Ngày tháng Thời Nhiệt độ Nhiệt Nhiệt Vận tốc Hướng thứ năm điểm không khí độ 2m độ 0,5 gió gió 0 0 0 tự ( C) ( C) m ( C) (m/s) 1 1/1/2007 1 26,2 26,6 27,2 0 Lặng gió 2 1/1/2007 7 26 26,1 26,4 1 Đông 3 1/1/2007 13 30,1 30,5 31,3 0 Lặng gió 4 1/1/2007 19 27,7 28 28,5 1 Đông 5 2/1/2007 1 26,3 26,6 27,2 1 Tây Nam 6 2/1/2007 7 25,8 26 26,5 0 Lặng gió 7 2/1/2007 13 30,9 31,5 32 1 Tây 8 2/1/2007 19 29,6 30 30,5 2 Tây Bắc 9 3/1/2007 1 27,1 27,5 27,6 0 Lặng gió 10 3/1/2007 7 26,1 26,5 27 2 Đông Bắc 11 3/1/2007 13 31,4 32 32,3 1 Nam 12 3/1/2007 19 27,3 27,6 28,2 2 Tây Nam 13 4/1/2007 1 26,4 26,8 27,2 0 Lặng gió 14 4/1/2007 7 25,8 26,0 26,7 0 Lặng gió 15 4/1/2007 13 31,6 32 32,5 1 Đông 83
16 4/1/2007 19 29,6 30 30,5 1 Đông Thông tin được chỉ ra trong Bảng 4-1, Bảng 4-2 chưa đủ để tính toán mà cần được bổ sung thêm các tham số phát thải thay đổi theo thời gian (Bảng 4-3). Kết quả này được lấy ra từ báo cáo đánh giá tác động môi trường. Bảng 4-3. Các tham số phát thải cho các nguồn thải ngày 3/1/2007 STT Tên Nồng độ NO2 (g/m3) Nhiệt độ khí (0C) Tốc độ khí phụt (m/s) 1 OK01 6,000 150 1,1 2 OK02 9,300 180 0,6 3 OK03 3,984 200 1,2 4 OK04 0,204 150 0,1 5 OK05 9,300 180 0,1 Bảng 4-4. Các vị trí cần tính toán mức độ ảnh hưởng STT Mã điểm Địa chỉ X Y 1 EC1 Quốc lộ 1 402003 1207829 2 EC2 Quốc lộ 2 402430 1207859 Bảng 4-5. Khoảng cách giữa các nguồn thải và điểm cần tính (m) OK1 OK2 OK3 OK4 OK5 EC1 EC2 OK01 0 1027 1344 1842 1449 1310 1572 OK02 1027 0 1568 1923 1533 860 1285 OK03 1344 1568 0 504 207 922 717 OK04 1842 1923 504 0 411 1134 759 OK05 1449 1533 207 411 0 802 532 EC1 1310 860 922 1134 802 0 428 EC2 1572 1285 717 759 532 428 0 Cuối cùng cần chỉ ra những vị trí cần tính toán (Bảng 4-4) và khoảng cách giữa các nguồn thải cũng như giữa các nguồn thải với điểm EC1, EC2 (Bảng 4-5). Bài 4.1. Một khu vực công nghiệp có 5 nguồn thải đang hoạt động với các thông số ống khói được cho trong Bảng 4-1 và được thể hiện Hình 4.1. Số liệu khí tượng được cho trong Bảng 4-2. Số liệu phát thải được cho trong Bảng 4-3. Hãy tính nồng độ NO2 tại các 84
điểm EC1, EC2 vào các thời điểm trong ngày 3/1/2007 cũng như nồng độ trung bình ngày chất NO2. Hình 4.1. Vị trí các nguồn thải và các điểm được chọn để tính toán 85
Hình 4.2. Các vị trí cần tính EC1, EC2 nằm gần đường quốc lộ. Bài 4.2. Một khu vực công nghiệp có 5 nguồn thải đang hoạt động với các thông số ống khói được cho trong Bảng 4-6 và được thể hiện Hình 4.1. Số liệu khí tượng được cho trong Bảng 4-2. Số liệu phát thải được cho trong Bảng 4-3. Hãy tính nồng độ các chất ô nhiễm tại các điểm EC1, EC2 vào các thời điểm trong ngày 3/1/2007 cũng như nồng độ trung bình ngày chất NO2. Bảng 4-6. Các dữ liệu về nguồn thải cần cho tính toán STT Tên Chiều cao (m) Đường kính (m) Tọa độ X Tọa độ Y 1 OK01 20 0,6 401258,71 1208907,03 2 OK02 18 0,4 401145,14 1207886,82 3 OK03 18 0,6 402558,70 1208564,86 86
4 OK04 28 0,6 403012,67 1208345,55 5 OK05 28 0,6 402602,01 1208362,95 Bài 4.3. Một khu vực công nghiệp có 5 nguồn thải đang hoạt động với các thông số ống khói được cho trong Bảng 4-6 và được thể hiện Hình 4.1. Số liệu khí tượng được cho trong Bảng 4-2. Số liệu phát thải được cho trong Bảng 4-7. Hãy tính nồng độ NO2 tại các điểm EC1, EC2 vào các thời điểm trong ngày 3/1/2007 cũng như nồng độ trung bình ngày chất NO2. Bảng 4-7. Các tham số phát thải cho các nguồn thải ngày 3/1/2007 STT Tên Nồng độ NO2 (g/m3) Nhiệt độ khí (0C) Tốc độ khí phụt (m/s) 1 OK01 60,00 150 1,1 2 OK02 93,00 180 0,6 3 OK03 39,84 200 1,2 4 OK04 2,04 150 0,1 5 OK05 93,00 180 0,1 Bài 4.4. Một khu vực công nghiệp có 5 nguồn thải đang hoạt động với các thông số ống khói được cho trong Bảng 4-6 và được thể hiện Hình 4.1. Giả thiết rằng các nguồn thải này hoạt động liên tục trong suốt tháng. Số liệu phát thải được cho trong Bảng 4-7. Số liệu khí tượng được cho trong Bảng 4-8. Hãy tính nồng độ trung bình chất NO2 tháng 1/2007 tại các điểm EC1, EC2. Bảng 4-8. Chuỗi số liệu khí tượng đo đạc được theo thời gian trong tháng 1/2007 STT Ngày tháng năm Thời gian Nhiệt độ Tốc độ gió Hướng gió 1 1/1/2007 1 26.2 0 Lặng gió 2 1/1/2007 7 26 1 Đông 3 1/1/2007 13 30.1 0 Lặng gió 4 1/1/2007 19 27.7 1 Đông 5 2/1/2007 1 26.3 1 Tây Nam 6 2/1/2007 7 25.8 0 Lặng gió 7 2/1/2007 13 30.9 1 Tây 8 2/1/2007 19 29.6 2 Tây Bắc 9 3/1/2007 1 27.1 0 Lặng gió 10 3/1/2007 7 26.1 2 Đông Bắc 11 3/1/2007 13 31.4 1 Nam 12 3/1/2007 19 27.3 2 Tây Nam 87
13 4/1/2007 1 26.4 0 Lặng gió 14 4/1/2007 7 25.8 0 Lặng gió 15 4/1/2007 13 31.6 1 Đông 16 4/1/2007 19 29.6 1 Đông 17 5/1/2007 1 27.2 0 Lặng gió 18 5/1/2007 7 26.4 0 Lặng gió 19 5/1/2007 13 30 2 Nam 20 5/1/2007 19 28 1 Đông 21 6/1/2007 1 26.5 1 Đông Bắc 22 6/1/2007 7 25.7 1 Đông 23 6/1/2007 13 30.2 1 Tây 24 6/1/2007 19 27.4 1 Đông Bắc 25 7/1/2007 1 25.7 0 Lặng gió 26 7/1/2007 7 24.6 1 Tây Bắc 27 7/1/2007 13 27.9 1 Đông Nam 28 7/1/2007 19 25.2 0 Lặng gió 29 8/1/2007 1 23 0 Lặng gió 30 8/1/2007 7 22.7 0 Lặng gió 31 8/1/2001 13 30.1 1 Tây 32 8/1/2007 19 27.8 1 Bắc 33 9/1/2007 1 25.4 0 Lặng gió 34 9/1/2007 7 23.8 0 Lặng gió 35 9/1/2007 13 31.2 2 Đông Bắc 36 9/1/2007 19 27.8 2 Tây Nam 37 10/1/2007 1 24.7 0 Đông Bắc 38 10/1/2007 7 23.4 0 Lặng gió 39 10/1/2007 13 32.2 1 Bắc 40 10/1/2007 19 27.8 2 Nam 41 11/1/2007 1 25.6 1 Đông 42 11/1/2007 7 23.6 2 Đông Bắc 43 11/1/2007 13 31.4 2 Tây 44 11/1/2007 19 27.8 2 Đông Nam 45 12/1/2007 1 26.3 1 Đông Bắc 46 12/1/2007 7 25 0 Lặng gió 47 12/1/2007 13 31.4 3 Đông Nam 48 12/1/2007 19 30.1 2 Nam 49 13/01/2007 1 26.8 0 Lặng gió 50 13/01/2007 7 24.4 1 Nam 51 13/01/2007 13 32.9 1 Tây 52 13/01/2007 19 29 2 Đông Nam 53 14/01/2007 1 25.8 1 Đông Bắc 88
54 14/01/2007 7 24.4 0 Lặng gió 55 14/01/2007 13 31.6 0 Lặng gió 56 14/01/2007 19 28.2 1 Nam 57 15/01/2007 1 26.1 1 Đông Bắc 58 15/01/2007 7 24.7 1 Đông Nam 59 15/01/2007 13 31.7 2 Tây Nam 60 15/01/2007 19 28.2 2 Nam 61 16/01/2007 1 27.2 1 Đông Nam 62 16/01/2007 7 25.3 1 Bắc 63 16/01/2007 13 33.6 1 Nam 64 16/01/2007 19 29.6 2 Nam 65 17/01/2007 1 27.4 1 Đông Nam 66 17/01/2007 7 25.6 0 Lặng gió 67 17/01/2007 13 32.4 1 Tây Nam 68 17/01/2007 19 29.6 1 Nam 69 18/01/2007 1 26.6 1 Tây 70 18/01/2007 7 26.2 1 Tây Nam 71 18/01/2007 13 32.2 2 Tây Nam 72 18/01/2007 19 28.8 2 Tây Nam 73 19/01/2007 1 27.1 1 Tây Nam 74 19/01/2007 7 25.4 1 Bắc 75 19/01/2007 13 33.2 1 Tây Nam 76 19/01/2007 19 28.6 3 Tây Nam 77 20/01/2007 1 26 1 Tây 78 20/01/2007 7 25.2 1 Tây Nam 79 20/01/2007 13 32.5 1 Tây Nam 80 20/01/2007 19 28.9 2 Tây Nam 81 21/01/2007 1 26.2 1 Tây Nam 82 21/01/2007 7 24.8 0 Lặng gió 83 21/01/2007 13 33 1 Tây Nam 84 21/01/2007 19 28.6 3 Tây Nam 85 22/01/2007 1 26.3 1 Tây Nam 86 22/01/2007 7 24.8 1 Bắc 87 22/01/2007 13 32.9 1 Tây 88 22/01/2007 19 30.4 1 Nam 89 23/01/2007 1 26.9 0 Lặng gió 90 23/01/2007 7 24.2 1 Đông Nam 91 23/01/2007 13 32.9 1 Bắc 92 23/01/2007 19 28.4 1 Tây 93 24/01/2007 1 26.4 0 Lặng gió 94 24/01/2007 7 24.5 0 Lặng gió 89
95 24/01/2007 13 33.4 2 Đông 96 24/01/2007 19 28.4 2 Tây Nam 97 25/01/2007 1 25.3 1 Đông 98 25/01/2007 7 23.8 0 Lặng gió 99 25/01/2007 13 31 2 Đông Nam 100 25/01/2007 19 27.6 2 Nam 101 26/01/2007 1 25.2 0 Lặng gió 102 26/01/2007 7 22.2 0 Lặng gió 103 26/01/2007 13 30.7 2 Tây Nam 104 26/01/2007 19 27.2 2 Nam 105 27/01/2007 1 24.8 1 Đông Nam 106 27/01/2007 7 22.4 1 Đông Bắc 107 27/01/2007 13 31.3 1 Đông 108 27/01/2007 19 26.8 3 Tây Nam 109 28/01/2007 1 23.8 0 Lặng gió 110 28/01/2007 7 21 0 Lặng gió 111 28/01/2007 13 30.2 1 Tây Nam 112 28/01/2007 19 26.5 1 Tây Nam 113 29/01/2007 1 22.8 1 Đông 114 29/01/2007 7 19.8 0 Lặng gió 115 29/01/2007 13 29.2 1 Tây 116 29/01/2007 19 25.7 1 Tây Nam 117 30/01/2007 1 23 1 Đông Bắc 118 30/01/2007 7 19 1 Bắc 119 30/01/2007 13 29.4 1 Đông Bắc 120 30/01/2007 19 25.3 2 Tây Nam 121 31/01/2007 1 22 1 Tây Bắc 122 31/01/2007 7 19.6 1 Đông Bắc 123 31/01/2007 13 29.5 1 Đông 124 31/01/2007 19 25.9 1 Tây Nam Bài 4.5. Một khu vực công nghiệp có 5 nguồn thải đang hoạt động với các thông số ống khói được cho trong Bảng 4-6 và được thể hiện Hình 4.1. Giả thiết rằng các nguồn thải này hoạt động liên tục trong suốt tháng. Số liệu phát thải được cho trong Bảng 4-9. Số liệu khí tượng được cho trong Bảng 4-8. Hãy tính nồng độ trung bình bụi nặng trong tháng 1/2007. Kết quả xuất ra tại các điểm EC1, EC2. Bảng 4-9. Các tham số phát thải cho các nguồn thải tháng 1/2007 STT Tên Bụi nặng Nhiệt độ khí (0C) Tốc độ khí phụt 3 (g/m ) (m/s) 90
1 OK01 30,00 150 1,1 2 OK02 35,50 180 1,6 3 OK03 19,50 200 1,2 4 OK04 10,20 150 1,1 5 OK05 19,30 180 1,1 4.3. Các bước giải bài tập Chuẩn bị các thông số đầu vào: gồm ba nhóm dữ liệu chính. Nhóm thứ nhất gồm: chiều cao, đường kính các ống khói tham gia tính toán (Bảng 4-1); nhóm thứ hai - các thông số phát thải: lưu lượng khí thải L (m3/s) hoặc vận tốc luồng khí phụt ra W0(m/s), tải lượng chất ô nhiễm cần tính M (g/s), nhiệt độ của khói thải Tr (ºC) của các ống khói tham gia tính toán (Bảng 4-3); nhóm thứ ba – các thông số khí tượng đo được tại trạm khí tượng gần nhất với khu vực được lựa chọn cho tính toán, nếu tính tức thời cần: vận tốc gió ở độ cao 10 m (m/s), nhiệt độ của khí quyển tại mặt đất Tk (0C), hệ số lưu ý tới sự biến đổi tốc độ gió theo độ cao n, nhiệt độ của khí quyển tại mức 850 HPa Tk 850 (0C) (số liệu này có thể không có), thời điểm của kịch bản (t0), nhiệt độ khí quyển tại độ cao 2 m T k,2 (0C), nhiệt độ khí quyển tại độ cao 0,5 m T k,0.5 (0C) được cho trong Bảng 4-2. Các số liệu này được sử dụng để tính hệ số phạm vi khuếch tán rối ngang k0 (m), hệ số khuếch tán rối đứng tại độ cao 1 m so với mặt đất k1 (m2/s) tại thời điểm cần tính. Nếu tính trung bình cần chuỗi số liệu đo đạc theo thời gian các tham số kể trên. Ngoài ra gia tốc trọng trường được chọn g = 9,81 m/s2. Với bụi nặng cần thêm khối lượng riêng của hạt bụi ρp (g/cm3) và bán kính của hạt bụi rp(µm). Trình tự các bước tính toán bài 4.1: 1. Xác định k1, k0 được xác định theo các bước:  ∆T  ∆V = V2 − V0.5 ; ∆T = Tk ,0,5 − Tk ,2 ; k1 = 0,104 ⋅ ∆V ⋅ 1 + 1,38 2  ( ∆V )  Dựa trên giá trị k1 vừa mới được tính trong bước trên ta tính k12 k kh = 0, 05 2 , trong đó h = 0, 05 1 , ω z = 7, 29.10 −5 grad −1 , z1 = 1 (m). 2 z1 ωz 2 z1ω z Sử dụng công thức 91
n h Vh = V10    10  để tính Vh và k0 được xác định như sau: k0 = kh Vh Bảng 4-10. Kết quả tính toán hệ số k1, k0 cho ngày 3/1/2007 Thời V2 V0,5 ∆V ∆T k1 Kh H Vh k0 2 điểm (m/s) (m/s) (m/s) (0 C) (m /s) (1/s) (m) (m/s) (m) 1 0,38 0,30 0,08 0,10 0,19 12,13 64,49 0,69 17,67 7 1,52 1,20 0,32 0,50 0,26 22,81 88,44 2,90 7,87 13 0,76 0,60 0,16 0,30 0,29 28,09 98,15 1,47 19,05 19 1,52 1,20 0,32 0,60 0,30 31,45 103,85 2,98 10,56 Dựa trên chuỗi số liệu được cho trong cột 5, 6 Bảng 4-2 ta tính được các hệ số k1, k0 tại các thời điểm 1, 7, 13, 19. Kết quả này được thể hiện trên Bảng 4-10. 2. Dựa trên Bảng 4-2 có thể thấy rằng trong ngày 3/1/2007 xảy ra bốn loại hướng gió gồm: Lặng gió, Đông Bắc, Nam, Tây Nam. Với vị trí như được thể hiện trên Hình 4.1 trong bài này chỉ cần tính cho hai trường hợp đầu là : lặng gió và đông bắc. Các bước tính toán được thực hiện giống như trong mục 3.3. Kết quả tính toán được thể hiện trong Bảng 4-12 và Bảng 4-12. Bảng 4-11. Kết quả tính toán ảnh hưởng lên điểm EC1 (Bài 6.1) Thời gian OK1 OK2 OK3 OK4 OK5 Tổng hợp 3 3 3 3 Thứ nguyên mg/m mg/m mg/m mg/m mg/m3 mg/m3 1g 0,000341 0,000378 0,001041 0,000001 0,000073 0,001833 7g 0 0 0,008135 0 0,000841 0,008976 13g 0 0 0 0 0 0 19g 0 0 0 0 0 0 Trung bình 0,000061 0,000068 0,002135 0 0,000177 0,002442 Bảng 4-12. Kết quả tính toán ảnh hưởng lên điểm EC2 (Bài 6.1) OK1 OK2 OK3 OK4 OK5 Tổng hợp 3 3 3 3 3 Thứ nguyên mg/m mg/m mg/m mg/m mg/m mg/m3 1g 0,000238 0,00017 0,001673 0,000002 0,000164 0,002246 7g 0 0 3,00E-06 1,80E-05 4,90E-05 7,00E-05 13g 0 0 0 0 0 92
17g 0 0 0 0 0 Trung bình 0,000043 0,000031 0,000319 0,000004 0,000074 0,000471 Cột cuối cùng là ảnh hưởng tổng hợp từ tất cả các nguồn lên các điểm EC1, EC2 với thời gian tức thời ứng với các mốc 1g, 7g, 13g, 19g. Hàng dưới cùng chính là nồng độ trung bình ngày Nhận xét: Có thể thấy rằng hai thời điểm trong ngày là lúc 1g và 7g có ảnh hưởng tới hai điểm EC1 và EC2 tuy rằng ảnh hưởng này là khá nhỏ do khoảng cách từ các ống khói tới chúng là khá lớn trong khi các ống khói có độ cao hạn chế. Các bước giải bài tập này với ứng dụng của phần mềm tính toán chuyên dụng được thể hiện trên Hình 4.4 - Hình 4.16. Trình tự các bước tính toán bài 4.2: 1. Xác định k1, k0 được xác định theo các bước giống như bài trước. Do trong bài này sử dụng bộ số liệu khí tượng giống bài trước cho nên kết quả tính toán k1, k0 được thể hiện trên Bảng 4-10. 2. Các bước tính toán được thực hiện giống như trong mục 3.3. Kết quả tính toán được thể hiện trong Bảng 4-13 và Bảng 4-14. Bảng 4-13. Kết quả tính toán ảnh hưởng lên điểm EC1 (Bài 6.2) Thời gian OK1 OK2 OK3 OK4 OK5 Tổng hợp 3 3 3 3 Thứ nguyên mg/m mg/m mg/m mg/m mg/m3 mg/m3 1g 0,0048 0,004193 0,006968 0,00002 0,001799 0,01778 7g 0 0 0,025344 2E-06 0,004322 0,029667 13g 0 0 0 0 0 0 19g 0 0 0 0 0 0 Trung bình 0,0012 0,001048 0,008078 5E-06 0,00153 0,011862 Bảng 4-14. Kết quả tính toán ảnh hưởng lên điểm EC2 (Bài 6.2) Thời gian OK1 OK2 OK3 OK4 OK5 Tổng hợp 3 3 3 3 Thứ nguyên mg/m mg/m mg/m mg/m mg/m3 mg/m3 1g 0,00334 0,001882 0,001455 0,000044 0,00406 0,020781 7g 0 0 1,00E-06 8,10E-05 3,50E-05 0,000117 13g 0 0 0 0 0 0 93
19g 0 0 0 0 0 0 Trung bình 0,000835 0,00047 0,002864 3,1E-05 0,001024 0,005224 Nhận xét: Khi kích thước nguồn thải tăng lên rõ ràng các điểm EC1, EC2 sẽ chịu nhiều ảnh hưởng hơn. Bên cạnh đó có thể thấy rằng ảnh hưởng của từng nguồn lên các điểm EC1, EC2 không như nhau. Vào thời điểm 1g nguồn OK01 ảnh hưởng lên điểm EC1, EC2 nhiều nhật. Vào lúc 7g nguồn OK03 ảnh hưởng tới EC1 nhiều nhất. Trình tự các bước tính toán bài 6.3: Các bước được thực hiện giống như bài trước. Kết quả tính toán được thể hiện trong Bảng 4-15 và Bảng 4-16. Bảng 4-15. Kết quả tính toán ảnh hưởng lên điểm EC1 (Bài 6.3) Thời gian OK1 OK2 OK3 OK4 OK5 Tổng hợp 3 3 3 3 Thứ nguyên mg/m mg/m mg/m mg/m mg/m3 mg/m3 1g 0,048002 0,041929 0,069684 0,000198 0,017987 0,177801 7g 0 0 0,253438 1,6E-05 0,043218 0,296672 13g 0 0 0 0 0 0 19g 0 0 0 0 0 0 Trung bình 0,012001 0,041929 0,080781 5,4E-05 0,015301 0,11861825 Bảng 4-16. Kết quả tính toán ảnh hưởng lên điểm EC2 (Bài 6.3) Thời gian OK1 OK2 OK3 OK4 OK5 Tổng hợp 3 3 3 3 Thứ nguyên mg/m mg/m mg/m mg/m mg/m3 mg/m3 1g 0,033402 0,01882 0,114546 0,000441 0,040599 0,207808 7g 0 0 1,300E-05 0,000805 0,000348 0,001166 13g 0 0 0 0 0 0 19g 0 0 0 0 0 0 Trung bình 0,008351 0,01882 0,02864 0,000312 0,010237 0,0522435 Nhận xét: Khi tải lượng ô nhiễm tăng lên (xem Bảng 4-3, Bảng 4-7) ảnh hưởng của các nguồn thải lên các điểm EC1, EC2 cũng thay đổi theo chiều hướng tăng lên. Trình tự các bước tính toán bài 4.4: Các bước được thực hiện như sau: 1. Dựa trên Bảng 4-8 tính tần suất các hướng gió xuất hiện trong tháng và vận tốc trung bình theo từng hướng gió. Kết quả được thể hiện trong Bảng 4-17. 94
Bảng 4-17. Bảng tần suất và vận tốc gió trung bình theo các hướng STT Hướng Vận tốc (m/s) Tần suất (P) % 1 Lặng < 1,0 25 2 Bắc 1,0 5,65 3 Đông 1,08 9,68 4 Đông Bắc 1,25 9,68 5 Đông Nam 1,5 8,06 6 Nam 1,54 10,48 7 Tây 1,1 8,06 8 Tây Bắc 1,33 2,42 9 Tây Nam 1,58 20,97 2. Với mỗi hướng gió trong Bảng 4-17 tính nồng độ tại các điểm EC1, EC2 do tổng hợp của 5 nguồn thải OK01, OK02, OK03, OK04, OK05 theo phương pháp được thực hiện trong mục 2 (phần mô hình Berliand). Lưu ý rằng khi tính toán trung bình theo tháng các hệ số k1, k0, n được tính toán theo phương pháp được chỉ ra trong 2.2.2. Cụ thể là k1=0,03 (m2/s), k0=9,81 (m), n=0,19. Kết quả tính toán này được thể hiện trên các cột 5, 6 trong Bảng 4-18. 3. Áp dụng công thức 5 8 C xy (tong ) = ∑ [Plang Clang ( i ) + ∑ kα Cα ( i ) ] i =1 α =1 - Cxy(tổng) - nồng độ tổng cộng trung bình do 5 nguồn thải OK01, OK02, OK03, OK04, OK05 gây ra tại điểm tính toán EC1 hay EC2; - Clặng(i) -nồng độ tức thời do nguồn thải thứ i gây ra tại điểm tính toán EC1 hay EC2 khi lặng gió, trong đó i=OK01, OK02, OK03, OK04, OK05; - Cα(i) - nồng độ tức thời do nguồn thải thứ i gây ra tại điểm tính toán khi có gió thổi theo hướng α ứng với vận tốc gió trung bình trên hướng đó và độ ổn định trung bình của khí quyển trong suốt khoảng thời gian tính toán trị số trung bình cho tháng đó. Trong bài toán này α = (Bắc, Đông, Đông Bắc, Đông Nam, Nam, Tây, Tây Bắc, Tây Nam). 95
- m là số hướng gió. Trong bài toán này m = 8. Kết quả áp dụng công thức này được thể hiện tại các cột 7, 8 Bảng 4-18. Bảng 4-18. Kết quả tính toán theo từng hướng gió và giá trị trung bình theo các hướng STT Hướng Vận tốc Tần suất (P) Nồng độ theo Kết quả nồng độ (m/s) (%) hướng gió có lưu ý tới tần suất 3 (mg/m ) (mg/m3) EC1 EC2 EC1 EC2 1 Lặng < 1,0 25 0,17778 0,207776 0,044445 0,051944 2 Bắc 1,0 5,65 1,77E-05 0,44531 0,000001 0,02516 3 Đông 1,08 9,68 0,000 0,000 0,000 0,000 4 Đông Bắc 1,25 9,68 0,443688 0,006188 0,042949 0,000599 5 Đông Nam 1,5 8,06 0,000 0,000 0,000 0,000 6 Nam 1,54 10,48 0,000 0,000 0,000 0,000 7 Tây 1,1 8,06 0,335608 0,246439 0,02705 0,019863 8 Tây Bắc 1,33 2,42 0,183223 0,404421 0,004434 0,009787 9 Tây Nam 1,58 20,97 0,000 0,000 0,000 0,000 Nồng độ tổng hợp theo tất cả hướng gió và của 5 nguồn thải 0,118879 0,107353 Trình tự các bước tính toán bài 4.5: Các bước được thực hiện như sau: 1. Cũng giống bài trước, dựa trên Bảng 4-8 tính tần suất các hướng gió xuất hiện trong tháng và vận tốc trung bình theo từng hướng gió. Kết quả được thể hiện trong Bảng 4-17. 2. Với mỗi hướng gió trong Bảng 4-17 tính nồng độ tại các điểm EC1, EC2 do tổng hợp của 5 nguồn thải OK01, OK02, OK03, OK04, OK05 theo phương pháp được thực hiện trong mục 2 (phần mô hình Berliand). Lưu ý rằng khi tính toán trung bình theo tháng các hệ số k1, k0, n được tính toán theo phương pháp được chỉ ra trong 2.2.2. Cụ thể là k1=0.03 (m2/s), k0=9.81 (m), n=0.19. Kết quả tính toán này được thể hiện trên các cột 5, 6 trong Bảng 4-19, Bảng 4-18. Bảng 4-19. Kết quả tính toán theo từng hướng gió và giá trị trung bình theo các hướng STT Hướng Vận tốc Tần suất (P) Nồng độ theo Kết quả nồng độ (m/s) (%) hướng gió có lưu ý tới tần suất 3 (µg/m ) (µg/m3) 96
EC1 EC2 EC1 EC2 1 Lặng < 1,0 25 0,000704 1,24E-04 0,000176 3,1E-05 2 Bắc 1,0 5,65 0,00 1,64E-02 0,00 0,000925 3 Đông 1,08 9,68 0,00 0,00 0,00 0,00 4 Đông Bắc 1,25 9,68 0,011364 3,33E-03 0,0011 0,000322 5 Đông Nam 1,5 8,06 0,00 0,00 0,00 0,00 6 Nam 1,54 10,48 0,00 0,00 0,00 0,00 7 Tây 1,1 8,06 0,003052 5,83E-04 0,000246 4,7E-05 8 Tây Bắc 1,33 2,42 0,00186 2,15E-03 4,5E-05 5,2E-05 9 Tây Nam 1,58 20,97 0,00 0,00 0,00 0,00 Nồng độ tổng hợp theo tất cả hướng gió và của 5 nguồn thải 0.001567 0.001377 3. Áp dụng công thức tính tổng ta nhận được kết quả trong cột 7, 8 Bảng 4-19. Lưu ý: Kết quả bài 4.4, 4.5 cho thấy trong trường hợp bụi nặng, sự phát tán ô nhiễm xảy ra tại các điểm gần nguồn thải. Tại các điểm EC1, EC2 nồng độ bụi nặng thấp hơn nhiều so với chất khí NO2. 4.4. Ứng dụng phần mềm ENVIMAP Hình 4.3. Các nhóm thông tin cần thiết cho phần mềm ENVIMAP 4.4.1. Dữ liệu ống khói Nhập thông số cho nguồn thải: Vào menu “Thông tin” à “Ống khói” 97
Dùng nút điều khiển trên thanh điều khiển , khi đó sẽ xuất hiện dòng mới trên cửa sổ thông tin ống khói. Nhập các thông số ống khói tương ứng như được chỉ ra trên Hình 4.4. Tiếp theo chọn chức năng Phát thải tại ống khói trong menu Số liệu như được chỉ ra trên Hình 4.5. Hình 4.4. Nhập các thông số liên quan tới nguồn thải 4.4.2. Nhập thông số phát thải Các bước được thể hiện trên các Hình 4.5- Hình 4.8. 98
Hình 4.5. Lựa chọn chức năng nhập thông số phát thải Hình 4.6. Bước chọn ngày tháng năm có số liệu phát thải 99
Hình 4.7. Bước chọn chất ô nhiễm Hình 4.8. Bước nhập các thông số phát thải cho các ống khói 4.4.3. Xây dựng kịch bản Để xây dựng kịch bản ta chọn chức năng trong menu Kịch bản\Kịch bản Berliand. Các bước tiếp theo được thể trên các Hình 4.10- Hình 4.13. Hình 4.9. Chức năng tạo kịch bản 100