高斯扩散模式

某核设施污染源排放的85Kr气体量为80Bq/s，有效源高为60m，烟囱出口处平均风速为6m/s。在当时的气象条件下，正下风方向500m处的，试求正下风方向500m处85Kr气体量的地面浓度。解：3/)mmmzy1.18,3.35高斯扩散模式的坐标系高斯模式的有关假定坐标系原点为高架点源排放点在地面的投影点，x轴正方向为平均风向，y为横风向，在水平面上垂直于x轴，z轴垂直于水平面xoy，向上为正向。四点假设a．污染物浓度在y、z风向上分布为正态分布b．全部高度风速均匀稳定c．源强是连续均匀稳定的d．扩散中污染物是守恒的（不考虑转化）高斯扩散模式高架连续点源扩散模式在x,y,z坐标处，来自连续点源，沉降速度可以忽略的气体或气溶胶粒子（一般指粒径小于20μm的粒子)的浓度由下式给出：上式中：ū—平均风速，m/s；q—源强,核素活度释放率，Bq/s。δy—侧向扩散参数，污染物在y方向烟羽浓度分布的标准差,m；δz—竖向扩散参数，污染物在z方向烟羽浓度分布的标准差，m；高架连续点源扩散模式2222(,,0,)exp()exp()22πyzyzqyHcxyHu地面浓度模式：取z＝0代入上式，得2222(,,0,)exp()exp()22πyzyzqyHcxyHu地面浓度模式：取z＝0代入上式，得22(,0,0,)exp()2πzyzqHcxHu地面轴线浓度模式：再取y=0代入上式22(,0,0,)exp()2πzyzqHcxHu地面轴线浓度模式：再取y=0代入上式22(,0,0,)exp()2πzyzqHcxHuyz上式，x增大，则、增大，第一项减小，第二项增大，必然在某x处有最大值地面最大浓度模式：考虑地面轴线浓度模式22(,0,0,)exp()2πzyzqHcxHuyz上式，x增大，则、增大，第一项减小，第二项增大，必然在某x处有最大值yz上式，x增大，则、增大，第一项减小，第二项增大，必然在某x处有最大值地面最大浓度模式：考虑地面轴线浓度模式高架连续点源扩散模式yzconstd(,0,0,)0dzcxHmax22πzyqcuHemax|2czxxH地面最大浓度模式（续）：设（实际中成立）由此求得yzconstd(,0,0,)0dzcxHmax22πzyqcuHemax|2czxxH地面最大浓度模式（续）：设（实际中成立）由此求得P51-P56污染物浓度的估算q源强计算或实测平均风速多年的风速资料H有效烟囱高度、扩散参数uyz1.烟气抬升高度的计算初始动量：速度、内径烟温度－浮力烟气抬升sHHHsHH――烟囱几何高度――抬升高度有效源高sHHHsHH――烟囱几何高度――抬升高度有效源高由于烟流抬升受诸多因素的相互影响，因此烟流抬升高度Δh的计算尚无统一的理想的结果。在30多种计算公式中，应用较广适用于中性大气状况（稳定时减小，不稳时增加10％～20％）的霍兰德(Holland)公式如下：Holland公式比较保守，特别在烟囱高、热释放率比较强的情况下3ssaHs1(1.52.7)(1.59.610)svDTTHDvDQTuu式中vS—烟流出口速度，m/s；D—烟囱出口内径，m；u—烟囱出口的环境平均风速，m/s；Ts—烟气出口温度，K；Ta—环境平均气温度，K；Qh—烟囱的热排放率，kW。Briggs公式：适用不稳定及中性大气条件H11/32/3sH11/32/3sH21000kW10=0.36210=1.55当时sQxHHQxuxHHQHuH11/31/3H3/52/5Hs6/53/53/5Hs21000kW3*=0.3623*=0.332*=0.33当时QxxHQxuxxHQHxQHu我国“制订地方大气污染物排放标准的技术方法”(GB/T13201-91)中的公式12Hsa1nn0HsHaVasHH121sH12100kW()35K=0.351700kW2100kW1700=()4002(1.50.01)0.04=sQTTHnQHuTQPQTTTTQQHHHHvDQHu(1)当和时(2)当时HHsH1/43/8aH8(1700)1700kW35K2(1.50.01)=10m1.5m/sd=5.5(0.0098)dQuQTvDQHuTHQz(3)当或时(4)当高处的年平均风速小于或等于时2)扩散参数的确定()P－G曲线法P－G曲线Pasquill常规气象资料估算Gifford制成图表zy根据常规资料确定稳定度级别利用扩散曲线确定和yzabP－G曲线的应用地面最大浓度估算ab