Bài giảng mô hình hóa môi trường - ( Bùi Đức Long ) chương 7

Chia sẻ: Norther Light | Ngày: | Loại File: PDF | Số trang:40

Thêm vào BST

Báo xấu

182
lượt xem 40
download

Download Vui lòng tải xuống để xem tài liệu đầy đủ

M – Lượng thải (công suất nguồn thải) (mg/s); § k1 – là hệ số khuếch tán rối ở độ cao z1 = 1m (m2/s); § n – số mũ hàm biến thiên tốc độ gió n = 0.14 – 0.2. Thường lấy n=0.14 trong điều kiện bất ổn định và n = 0.2 khi khí quyển ổn định.

Chủ đề:

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

Lưu

Nội dung Text: Bài giảng mô hình hóa môi trường - ( Bùi Đức Long ) chương 7

Đối với tạp chất nặng MH w (1+ n )u1 w æ y2 ö u1 H 1+ n C ( x, y,0) = ´ expç - ÷ - ç (1 + n ) k x 4k x ÷ 2(1 + n )1+ 2w G(1 + w ) pk 0 x (k1 x )1+w 2 è 0ø 1 w = 1.3.10-2.r p rp2 w w= k1 (1 + n ) w - là tốc độ rơi của các hạt có dạng hình cầu, trong đó ρp - mật độ các hạt bụi, rp - bán kính của chúng. Trong công thức trên w được xác định bằng cm/s, còn ρp và rp được cho bằng g/cm3 và mm tương ứng. 241
Nồng độ cực đại tại mặt đất 0.063(1 + n )2 M k1 (1.5 + w )1.5+w u1 H 1+ n Cm = xm = , 1.5(1+n ) k 0 u1 G(1 + w )e w (1 + n ) 2 (1.5 + w ) k1 u1 H § M – Lượng thải (công suất nguồn thải) (mg/s); § k1 – là hệ số khuếch tán rối ở độ cao z1 = 1m (m2/s); § n – số mũ hàm biến thiên tốc độ gió n = 0.14 – 0.2. Thường lấy n=0.14 trong điều kiện bất ổn định và n = 0.2 khi khí quyển ổn định (GS. Lê Đình Quang đã tính cho Hà Nội); § k0 – Kích thước khuếch tán rối ngang (m): k0 =ky/U; § u1 – Tốc độ gió tại độ cao z= 1 m. 242
Trường hợp lặng gió M 1 C (x, y,0) = 2pk1 (1 + n) é b 2 H 1+ n 2 ù + x2 + y2 ú ê (1 + n)2 k1 ë û MK 1 (1 + n ) 3 = Cm 2pb 4 H 2 (1 + n ) b » 2k1 243
Độ cao hữu dụng æ ö 3,3.g .R0 .DT 1,5.W0 .R0 DT = Tr -Tk ç 2,5 + ÷ DH = ç ÷ (Tk + 273,1).V102 V10 è ø § V10 – Vận tốc gió tại độ cao 10 m; § ΔT – Hiệu nhiệt độ giữa khí thải ra khỏi miệng ống khói (Tr) và nhiệt độ môi trường không khí xung quanh (Tk); § W0 – Tốc độ phụt ra của luồng khí thải (m/s); § R0 – Bán kính miệng ống khói (m); § g – Gia tốc trọng trường (m/s2); 244
Bài tập ứng dụng phương pháp Berliand Nhà máy B có ống khói cao 35 m, bán kính trong của miệng ống khói là r = 0.9 m, vận tốc khí thải từ ống khói phụt ra là W0 =9.1 m/s, tải lượng CO là M = 76.580 g/s, nhiệt độ của khói thải là Ts = 228ºC. Nhiệt độ không khí xung quanh là Ta = 30°C. Tốc độ gió ở độ cao 10 m dự báo là là 3.0 m/s, hệ số khuếch tán rối ngang k0=12 m2 /s,hệ số khuếch tán rối đứng k1 =0.03 m2/s, hệ số lưu ý tới sự thay đổi vận tốc gió theo phương đứng n = 0.14. Hãy tính vận tốc gió tại độ cao 1 m. § Hãy tính vệt nâng ống khói theo công thức Berliand. § Hãy tính nồng độ chất ô nhiễm dọc theo hướng gió tại khoảng cách x = § 1500 (m). Hãy tính nồng độ chất ô nhiễm tại điểm có tọa độ (x,y) = (1500 m, 45 m). § Tìm giá trị cực đại đạt được của nồng độ. § 245
Các bước giải n æhö 0.14 æ1ö Uh = U10m ç ÷ U1 = 3´ ç ÷ = 2.173(m / s) è10ø è 10ø 1,5.W0 .R0 æ 3,3.g.R0 .DT ö ç 2,5 + ÷ DH = V10 ç 2÷ (Tk + 273,1).V10 ø è 1,5 ´ 9.1´ 0.9 æ 3,3´ 9.8 ´ 0.9 ´198ö ç 2,5 + ÷ = ? (m) DH = ç 2÷ (30+ 273,1) ´ 3.0 ø 3.0 è H = h + D H = 53 .889 ( m ) 246
æ u1 H 1+ n ö M C ( x,0,0) = expç - ÷ ç (1 + n )2 k x ÷ 2(1 + n )k1 pk 0 x 3 2 è 1ø 76 . 58 ´ 1000 C (1500 , 0 , 0 ) = ´ 2 ´ (1 + 0 . 14 ) ´ 0 . 03 ´ 3 . 15 ´ 12 ´ 1500 32 æ ö 2 . 173 ´ 53 . 889 1+ 0 .14 exp ç - ÷= ç (1 + 0 . 14 )2 ´ 0 . 03 ´ 1500 ÷ è ø u1 H 1+ n æ y2 ö M C ( x, y ,0) = expç - ÷ - ç (1 + n )2 k x 4k 0 x ÷ 2(1 + n )k1 pk 0 x 3 2 è ø 1 76.58 ´ 1000 C ( x , y ,0 ) = ´ 2(1 + 0.14 ) ´ 0.03 3.14 ´ 121500 32 æ ö 2.173 ´ 53.8891+ 0.14 45 2 ç- ÷= - expç ÷ è (1 + 0.14 ) ´ 0.03 ´ 1500 4 ´ 12 ´ 1500 ø 2 247
Tính nồng độ cực đại 0.116 (1 + n ) M 2 k1 = C max u1 H 1.5 (1+ n ) k 0 u1 0.116´ (1 + 0.14) ´ 76.58 ´1000 2 0.03 = = 0.197 (mg / m3 ) Cmax 2.173´ 53.8891.5´(1+0.14) 12 ´ 2.173 248
MÔ HÌNH HÓA Ô NHIỄM KHÔNG KHÍ (IV) Bùi Tá Long, Viện Môi trường và Tài nguyên 249
NỘI DUNG § Tính toán nồng độ trung bình; § Mô hình Hanna – Gifford cho nguồn vùng; 250
Nồng độ trung bình Trung bình: Ngày đêm, tháng, năm 251
Nồng độ trung bình tháng, năm Nồng độ trung å å å å P .C = bình năm của chất ô nhiễm tại Tat ca cac 8 ¸16 Cac cap Cac cap on nguon thai huong gio van toc gio dinh cua khi điểm tính toán quyen P – tần suất xuất hiện của các sự kiện (thông số) như: vận tốc gió, hướng gió và cấp ổn định của khí quyển. C – nồng độ tức thời của chất ô nhiễm tại điểm xem xét do một nguồn thải nhất định trong điều kiện thời tiết nhất định (vận tốc gió, hướng gió, độ ổn định) gây ra. 252
Hệ số trung bình về tần suất gió tgió - Thời gian có gió trên tất cả các hướng; tlặng - Thời gian lặng gió; to = tgió+ tlặng - Tổng thời gian quan trắc (ngày đêm, tháng hoặc năm); ta - thời gian có gió trên hướng ; m – số hướng gió, thông thường m = 8. 253
Phương pháp thứ nhất t lang - Tần suất lặng gió: Plặng = t0 ta ta - Tần suất gió trên hướng a : Pgió = = t gio t 0 - t lang m åP Plang < 1 , =1 a a =1 - Hệ số trung bình k của hướng gió a trong trường hợp này sẽ là ta ta t gio ta t0 -tlang ka = Pa (1 - Plang ) ka = = = t0 t gio t0 t gio t0 254
Phương pháp thứ hai t lang - Tần suất lặng gió: Plặng = t0 ta - Tần suất gió trên hướng a : Pa = t0 m m åP åP Plang < 1 , < Plang + =1 1 nhưng a a a =1 a =1 - Hệ số trung bình kα của hướng gió a trong trường hợp này sẽ là ka = Pa 255
Phương pháp thứ ba t lang - Tần suất lặng gió: Plặng = t gio - Tần suất gió trên hướng a : Pa = t a t gio m m åP åP Plang + >1 =1 nhưng a a a =1 a =1 - Hệ số trung bình kα của hướng gió a trong trường hợp này sẽ là ta ta ta ta Pa ka = = = = ka = 1 + Plang t 0 t gio + t lang t gio + Plangt gio t gio (1 + Plang ) 256
Công thức xác định nồng độ trung bình ngày đêm theo tần suất gió m åk C xy ( i ) = Plang C lang ( i ) + ka = Pa (1 - Plang ) Ca (i ) a a =1 m C xy ( i ) = Plang C lang ( i ) + (1 - Plang ) å Pa C a ( i ) a =1 n m å [P C lang ( i ) + (1 - Plang ) å Pa C a ( i ) ] C xy ( tong ) = lang a =1 i =1 Cxy(i) – nồng độ trung bình tại vị trí có tọa độ x,y do nguồn thứ i gây ra; 257
CÁC KÝ HIỆU § 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 (u=0); § Ca(i) - nồng độ tức thời do nguồn thải thứ i gây ra tại điểm tính toán khi có gió thổi theo hướng a 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) 258
Baéc Taây- Ñoâng-Baéc Baéc Taây Ñoâng Taây- Ñoâng- Nam Nam Nam 1 giờ 7 giờ 13 giờ 19 giờ Gió Nhiệt Gió Nhiệt Gió Nhiệt Gió Nhiệt độ độ độ độ 1/29/1999 Tây 26.1 Lặng 25.5 Đông 29.6 Đông 27.3 Nam Bắc Nam 1 4 4 259
TẦN SUẤT LẶNG GIÓ, TẦN SUẤT THEO 8 HƯỚNG CHÍNH VÀ VẬN TỐC GIÓ TRUNG BÌNH Tháng 1 Lặng gió,P % 25.6 Bắc, P% 0.7 VTB 2.2 Đông Bắc,P% 10.2 VTB 3.0 Đông, P% 52.3 VTB 4.8 Đông Nam, P% 5.4 VTB 3.7 Nam, P% 2.0 VTB 2.8 Tây Nam, P% 0.07 VTB 3.0 Tây, P% 0.7 VTB 2.6 Tây Bắc 2.4 VTB 2.1 260