高斯扩散模式
?高架连续点源扩散模式
实源 H
H 虚源
有效源高H=Hs+△H
P(x,y,z) Z-H
Z+H
Z
反射区
高架连续点源扩散模式
实源的贡献：由于坐标原点原选在地面上，现移到源高为 H处， 相当于原点上移 H，即z在新坐标系中为（ z-H）,不考虑地面的影 响，则：
?1
?
Q
2?u ? y?
z
exp ???? ??
?H
?
1.55Q1H/
3
?H
2 s
/
3
?u ?1
② 当QH<20920kJ/s：
x<3x* x>3x*
? H ? 0.362Q1H/ 3 ?x1/ 3 ?u ?1
?H
?
0.332 QH3 / 5
?H
2 s
/
5
?u
?1
x*
?
0.33QH2/ 5
?H
3/ s
5
?u ?6/ 5
二、 烟气抬升高度的计算
?烟气抬升高度计算公式
? 100 2 / 3 ?
4?1
?
204 .9 m
则有效源高 H=Hs+?H=100+204.9=304.9m
第五节 大气扩散模式及污染物浓度估算方法 一、 湍流Байду номын сангаас散的基本理论
?湍流概念简介
大气的无规则运动称为大气湍流，风速的脉动 （或涨落）和风向的摆动都是湍流作用的结果。
热力湍流： 垂直方向温度分布不均匀
? y2
??2?
2 y
?
(z ? H )2 ???
2?
2 z
?? ???
像源的贡献：
?2
?
Q
2?u ? y?
z
exp ???? ??
? y2
? ?
2?
2 y
?
(z ? H)2
2?
2 z
??? ?? ???
? (x, y, z, H ) ?
Q
2?u ? y?
z
exp?????
y2
2?
2 y
???????exp
H
2?
2
2 z
????
帕斯奎尔（Pasquill）
吉福德（Gifford）
1. 根据常规气象资料确定稳定度级别
表3-2 稳定度级别划分表
地面风速u10 白天太阳辐射 阴天的白
有云的夜晚
/m.s-1
强 中 弱 天或夜间 薄云遮天或低云≥5/10 云量≤4/10
<2
A A-B B
D
2-3
A-B B C
D
大气稳定度
机械湍流： 垂直方向风速分布不均匀和地面粗糙度
风速梯度和地面粗糙度
第五节 大气扩散模式及污染物浓度估算方法
一、 湍流扩散的基本理论 ?湍流统计理论简介
平均风
泰勒(G.I.Tayler)
y
y
变动速度v
微粒
σy
O
t=T O
微粒的轨迹
浓度
时间t或距离x
烟的平均形状
图3-5 由湍流引起的扩散
第五节 大气扩散模式及污染物浓度估算方法 二、 高斯扩散模式
H
2?
2
2 z
????
?
3.14 ?
100 5? 65.6 ?
32.1 exp?????
902 2 ? 32.12
????
? 5.93? 10?5 g / m3
第五节 大气扩散模式及污染物浓度估算方法
三、 扩散参数 σy和σz的确定 ?
（一）P－G扩散曲线法
( x,0,0,
H)
?
Q
?u? y?
z
exp?????
133
149
166
182 269
335
474
603
735
C
σ z 7.44 14.0 20.5 26.5 32.6 38.6 50.7 61.4 73.0 83.7 95.3
107
116
167
219
316
409
498
σy 8.37 15.3 21.9 28.8 35.3 40.9 53.5 65.6 76.7 87.9 98.6
E
F
3-5
B B-C C
D
D
E
5-6
C C-D D
D
D
D
>6
CDD
D
D
D
注：地面风速系指距地面10m高度处平均风速。
三、 扩散参数σy和σz的确定
2. 利用扩散曲线 确定σ y和σz
三、 扩散参数σy和σz的确定
2. 利用扩散曲线 确定σ y和σz
三、 扩散参数σy和σz的确定
帕斯奎尔曲线的σy和σz值
第三章 气象与大气扩散
1.大气圈结构及气象要素 2.大气稳定度及其分类 3. 大气污染与气象 4. 烟囱的有效高度 5. 大气扩散模式与污染物浓度的计算 6. 烟囱高度的设计与厂址的选择
第四节 烟囱的有效高度
一、 烟气抬升的原因
动力抬升（ Hm）
烟气出口的烟气具有初动量
烟气出口的流速和烟囱的内径
热力抬升（ Ht）
QH
?
0.35 Pa Qv
?T Ts
?
0.35? 978.4? 250 ? 140 ? 20 140 ? 273
?
24875kW
因为QH>21000kW ，所以取城市近郊区的值 即n0=1.303, n 1=1/3, n2=2/3
?H
?
n0
Q
n1 H
?H
n2 s
?u ?1 ?
1.303 ?
24875 1/ 3
（3）我国“制订地方排放标准的技术方法”(GB/T1320191)中的公式
① 当QH≥2100kW和?T≥35K 时：
?H
?
n0QHn1
?H
n2 s
?u ?1
n0、n1、n2: 系数，按表3-8选取。
QH/kW QH≥21000kW
表3-8 系数n0、n1、n2的值
地表状况(平原)
n0
农村或城市远郊区
1.427
城市及近郊区
1.303
2100≤QH<21000kW 且?T≥35K
农村或城市远郊区 城市及近郊区
0.332 0.292
u ? u1( Z )m Z1
n1
n2
1/3
2/3
1/3
2/3
3/5
2/5
3/5
2/5
二、 烟气抬升高度的计算
?烟气抬升高度计算公式
（3）我国“制订地方排放标准的技术方法”(GB/T1320191)中的公式
③ 当QH≤1700kW 或?T<35K时：
? H ? 2(1.5vsD ? 0.01QH ) u
④ 当10m高处的年平均风速小于或等于 1.5m/s时：
?H
?
5.5Q1H/
4
?? ?
dTa dz
?
0.0098 ??? 3 / 8 ?
dTa/dz为排放源高度以上气温直减率，取值不得 小于0.01K/m。
?烟气抬升高度计算公式
（1） Holland公式：适用于中性大气条件
? ? ?H
?
vs D u
????1.5
?
?T 2.7
Ts
D???? ?
1 u
1.5vs D ?
9.6 ? 10?3 QH
QH
?
0.35Pa Qv
?T Ts
D: 烟囱出口内径，m;
QH: 烟气的热释放率，kW Pa: 大气压力，hPa
烟温高于周围气温而产生的浮力
烟温与周围大气的温差
烟气抬升高度 △H=Hm + Ht 烟囱的有效高度
H ? Hs ? ?H
H s ――烟囱几何高度 ? H ――抬升高度
第四节 烟囱的有效高度 二、 烟气抬升高度的计算
?烟气抬升高度的影响因素
浮升阶段
瓦解阶段
变平阶段
喷
出
ΔH
阶
段
Hs
图 烟气抬升与扩散
二、 烟气抬升高度的计算
② 当1700kW<Q H<2100kW 时：
?
H
?
? H1
?
?? H2
?
? H1 ?QH
? 1700 400
? H1
?
2(1.5vs D ? u
0.01QH )
?
0.048(QH u
? 1700)
?H2
?
0.332QH3 / 5
?H
2 s
/
5
?u
?1
二、 烟气抬升高度的计算
?烟气抬升高度计算公式
σy 19.1 35.8 51.6 67.0 81.4 95.8 123
151
178 203
228
253
278 395
508
723
B
σ z 10.7 20.5 30.2 40.5 51.2 62.8 84.6 109
133 157
181
207
233 363
493
777
σy 12.6 23.3 33.5 43.3 53.5 62.8 80.9 99.1 116
109
121
173
221
315
405
488
569
729
884