大气污染控制工程-第四章-大气污染物扩散模式

第四章第四章大气污染物扩散模式大气污染物扩散模式1.湍流扩散的基本理论湍流扩散的基本理论2.高斯扩散模式高斯扩散模式3.污染物浓度的估算方法污染物浓度的估算方法4.特殊气象条件下的扩散模式特殊气象条件下的扩散模式5.城市及山区的扩散模式城市及山区的扩散模式6.烟囱高度设计烟囱高度设计第一节第一节湍流扩散的基本理论湍流扩散的基本理论湍流的基本概念湍流的基本概念湍流湍流——大气的无规则运动大气的无规则运动风速的脉动风速的脉动风向的摆动风向的摆动湍流扩散比分子扩散快湍流扩散比分子扩散快101055～～101066倍倍两种形式湍流的起因两种形式湍流的起因热力湍流：温度垂直分布不均热力湍流：温度垂直分布不均机械湍流：垂直方向风速分布不均匀及地面粗糙度机械湍流：垂直方向风速分布不均匀及地面粗糙度湍流扩散理论湍流扩散理论主要阐述湍流与烟流传播及物质浓度衰减的关系主要阐述湍流与烟流传播及物质浓度衰减的关系1.1.梯度输送理论梯度输送理论类比于分子扩散，污染物的扩散速率与负浓度梯类比于分子扩散，污染物的扩散速率与负浓度梯度成正比度成正比2.2.湍流统计理论湍流统计理论泰勒－泰勒－>图图4-1，，正态分布正态分布萨顿实用模式萨顿实用模式高斯模式高斯模式第二节第二节高斯扩散模式高斯扩散模式1.高斯模式的有关假定高斯模式的有关假定坐标系坐标系坐标系取排放点坐标系取排放点（（无界源无界源、、地面源或高架源排放点地面源或高架源排放点））在地在地面的投影点为原点面的投影点为原点，，主风向为主风向为x轴轴，，y轴在水平面内垂直于轴在水平面内垂直于x轴轴，，正方向在正方向在x轴的左侧轴的左侧，，z轴垂直于水平面轴垂直于水平面，，向上为正向上为正，，即右手坐标系即右手坐标系。。四点假设四点假设a．．污染物浓度在污染物浓度在y、、z风向上分布为正态分布风向上分布为正态分布b．．全部高度风速均匀稳定全部高度风速均匀稳定c．．源强是连续均匀稳定的源强是连续均匀稳定的d．扩散中污染物的质量是守恒的（不考虑转化）．扩散中污染物的质量是守恒的（不考虑转化）高斯扩散模式高斯扩散模式高斯扩散模式的坐标系高斯扩散模式的坐标系2.2.无界空间连续点源扩散模式无界空间连续点源扩散模式由正态分布假定，得下风向任一点的浓度分布由正态分布假定，得下风向任一点的浓度分布方差的表达式