平均源强(mg/s);j为大气稳定度类别;k为风速大小类别;fjk为出现j类稳定度、k类风速的频率;Hjk为j类稳定度、k类风速时烟囱的有效高度(m);σzj为j类稳定度的垂直扩散参数;μk为k类平均风速值(m/s)。
(2)长期平均面源排放扩散地面浓度公式:仍采用前面介绍的面源公式的格式,其假设条件不变,用长期平均风向、风速和大气稳定度频率乘以某频率下的污染物浓度,然后累加即获得长期年、季平均浓度值,计算公式:
式中ik为风向类别为i,风速类别为k的平均风速(m/s);D0,Dm为面源污染物扩散系数,与(9-8)中的D0,Dj相同;Q0,Qm为某风向网格平均源强(mg/s·m2),与(9-8)式中Q0,Qj意义相同。
大气扩散的具体计算过程见图9-6。
(二)大气环境预测及规划模型
1.大气环境预测模型:UEIS中主要进行大气污染物排放的预测,它是进行大气环境规划所必需的一个步骤。污染物排放量的预测方法如下:
第一步,人口与生活能源消耗预测。根据人口规划预测,唐山市中心区到2000年将达60万人左右,居民燃煤量将达到61.2×104t。
第二步,产值与工业能源消耗预测。
产值按下式计算:
Un=Ub×(1+m)n (9-11)
式中Un为规划年产值;Ub为基准年产值;m为工业产值递增率;n为规划年数。
工业能源消耗按下式计算:
Wn=Wb×(1-E)n (9-12)
式中Wn为规划年能源消耗量;Wb为基准年能源消耗量;E为能耗下降量;n为规划年数。
第三步,污染物排放量预测。某格网中污染物的排放量按下式计算:
式中Qn为某网格中某污染物的排放量(kg/h);K1为某污染物的排放系数;K2为日不均匀系数;G为某网格中月耗煤量平均值(吨/月)。
2.大气环境规划模型:大气环境规划主要有三个步骤,即污染物削减量计算、运用规划模型进行规划计算以及规划合理评价。其中污染物削减量计算是最重要的一环,它的准确与否直接影响到规划结果。下面重点讨论污染物削减量的计算。
(1)点源允许排放量计算:根据国家颁布的《制定地方大气污染物排放标准的技术原则和方法》,点源允许排放量按下式计算:
q允=P×10-6×He (9-14)
式中q允为污染物允许排放量;P为排放标准(或称排放当量);He为排气筒有效高度。
排放指标P按下式计算:
P=P0P1P2P3P4 (9-15)
式中
P0=15.37*C*U (9-16)
式中C为规划大气环境质量标准:U为烟囱高度处的风速。
P1为横向稀释系数,因城市远郊区及农村按省区不同而取6.5或7.5,城区为5.5。
P2为风方位系数,农村和城区为1,城市远郊区按下式计算:
式中i为方位标号;fi为风向落在i方位内的频率;f0为静风频率;ui为风向在i方位的平均风速;u10为10米高的平均风速。
P3为烟囱密集系数:
j 1=(1-Ps1)Ps2 (9-19)
式中Ps1为面源污染分担率,按表9-2取值;Ps2为区域污染分担率,按表9
区域面积(m2);j 2暂按60m取值。
表9-2 Ps1、Ps2取值表
P4为技术经济调节系数,根据唐山具体情况和研究结果,P4按表9-3取值。
表9-3 P4取值表
(2)面源允许排放量的计算:面源允许排放量按下式计算: