污染气象学-污染气象04 高斯扩散ppt课件

1、主要内容主要内容 连续点源高斯扩散计算公式连续点源高斯扩散计算公式 连续线、面源和体源扩散计算公式连续线、面源和体源扩散计算公式 大气扩散参数大气扩散参数 烟流抬升高度烟流抬升高度 非扩散过程的处理非扩散过程的处理 特殊条件下的扩散特殊条件下的扩散4.1 4.1 连续点源高斯扩散公式连续点源高斯扩散公式 一一 无界情形公式及物理意义）无界情形公式及物理意义） 湍流均匀定常，设源位于无界空间，湍流均匀定常，设源位于无界空间，取取X X轴与平均风向一致，则污染物浓度轴与平均风向一致，则污染物浓度在在y y和和z z方向符合高斯分布，可得：方向符合高斯分布，可得：22221( , , )exp()2

2、2yzyzQyzq x y zu 物理意义物理意义lQ：源强，点、面、线、体源，直接影响l大气稀释因子：重要意义l正态分布形式项：形式分布项 镜像全反射镜像全反射-像源法像源法 实源：实源： 像源：像源：二二 有界情形掌握）有界情形掌握）( , ,)q x y Hz( , ,)q x y Hz22221()( , ,)exp22yzyzQyzHqx y zu 实；H222222()()( , ,)exp() expexp2222yzzyzQyzHzHq x y zu ；H总贡献：22221()( , ,)exp22yzyzQyzHqx y zu 像；H源强源强平均风速平均风速扩散参数扩散参数有

3、效源高有效源高烟流有效源高：烟流有效源高：H=hs+h 归一化浓度：归一化浓度：qu/Q三三 地面源地面源 取取H0，2222( , ,)exp()exp()22yzyzQyzq x y zu ；0有界情形是无界情形地面浓度两倍有界情形是无界情形地面浓度两倍四四 地面浓度和最大浓度地面浓度和最大浓度令令 z=0，可得高架源的地面浓度，可得高架源的地面浓度2222( , ,0)exp()exp()22yzyzQyHq x yu ；H令令y=0,z=0 可得高架源地面轴线浓度可得高架源地面轴线浓度22( ,0,0)exp()2zyzQHq xu ；H高斯烟流的浓度分布高斯烟流的浓度分布3 源高和稳

4、定度的影响源高和稳定度的影响（1） 与 之比为常数4 地面最大浓度的估算地面最大浓度的估算y2mzx xH22zmyQqeuHz若稳定度不变，增加了若稳定度不变，增加了H H，则会在更远处出现，则会在更远处出现最大浓度及扩散参数。最大浓度及扩散参数。B 假设假设 与与 之比是变化的之比是变化的zy1/21gmHxpcg1()2211 21()21exp()222()pgmpgpQpgqpgc ceuHg高斯烟流形态高斯烟流形态一一 线源扩散公式线源扩散公式连续线源等价于连续点源沿着线源长度连续线源等价于连续点源沿着线源长度范围的积分，其浓度场是无数点源浓范围的积分，其浓度场是无数点源浓度贡献之

5、和度贡献之和点源计算一般取点源计算一般取x轴与风向一致，线源轴与风向一致，线源计算时需考虑风向与其交角以及线源计算时需考虑风向与其交角以及线源的长度的长度4.2 4.2 连续线、面、体源扩散公式连续线、面、体源扩散公式1 无限长线源 风向与其正交222( , ,0;)exp()22llzzQHq x yHu 为线源源强，mg/(s.m)lQ一般一般 不适用不适用风向与线源成交角风向与线源成交角 时时222( , ,0;)exp()2sin2llzzQHq x yHu 45 风向与其平行，只有上风向有贡献，浓度与顺风位置无关。22( ,0;)exp()22llzzQHqyHu 2 有限长线源 设

6、线源长度为范围为 ，根据不同情况取积分有：00,LL2002( , , )exp()()()22 222llzzyyQLyLyzq x y zerferfu 2222()()( , , ;)expexp222 2llzzzQzHzHq x y z Hu 00()()22yyLyLyerferf无界情形有限线源：无界情形有限线源：无界情形高架线源：无界情形高架线源：二二 面源扩散公式面源扩散公式 由点源沿x和y向积分给出，自上风向半平面对x=0，y=0造成的浓度贡献22220(0,0,)exp() exp()22AAAAyzzyQHyqxyHdxdyu 实际运用时，常处理积分并作源的编目和模式化

7、处理。 面积较大的面源地面面源地面面源 面积较小的面源面积较小的面源-虚点源法虚点源法 简简化化为为点点源源的的面面源源模模式式简简化化为为点点源源的的面面源源模模式式形心上风向距形心上风向距x0 x0处有一虚拟点源，其烟流在形心处处有一虚拟点源，其烟流在形心处宽度正好与正方形宽度相等宽度正好与正方形宽度相等 烟流宽度：中心线到浓度为中心处距离的两倍烟流宽度：中心线到浓度为中心处距离的两倍 （正态分布：（正态分布： , ,见书见书P21P21公式公式2.17 2.17 ） 确定确定 之后即可按点源计算面源浓度之后即可按点源计算面源浓度0024.30yy222200( , ,0;)exp()exp()2()2()AAAAyyzzyyQH