Распространение выбросов в реальной атмосфере

В настоящее время имеются два подхода к исследованию распространения вредных выбросов в реальной атмосфере [16, 18].

1. Распространение примесей во всех направлениях описывается гауссовским законом, по которому концентрация в точке с координатами х, у, z пропорциональна произведению вероятностных величин Р_х, Р_у, Р_z, которые определяются из одинакового уравнения, записанного здесь для оси х:

Р_х ,

где – дисперсия распределения примесей в направлении х,

,

– средняя по высоте скорость ветра, м/с;

– время от момента выброса, с; при непрерывно действующем источнике = х/ ;

– концентрация примесей, кг/ ;

n – полидисперсность частиц.

2. В настоящее время в расчетах используется метод турбулентной диффузии, что дает возможность учесть реальные факторы высоты источника выбросов (трубы), рельефа поверхности и др.

Движение частиц выбросов в атмосфере при неустановившемся режиме можно выразить уравнением

, (4.3)

где u, v, w – скорости переноса воздушных масс с примесью выбросов в направлении осей х, у, z, м/с;

, , – коэффициенты турбулентной диффузии в направлениях осей координат, /с;

– коэффициент изменения концентрации вещества за счет превращений (например, химических), 1/с.

В спокойной атмосфере, когда u= v= w = 0 и = = = уравнение (4.3) упрощается до (4.1).

Решение уравнения (4.3) для точки с координатами (х, у, z), определяемой интервалом времени х/ , позволяет получить среднюю концентрацию в точке, основные параметры поля загрязнения у земли, а также расстояние от источника с максимальным загрязнением. Наибольшая концентрация примесей может быть определена по уравнению

.

Расстояние от источника выброса, на котором достигается максимальная концентрация примесей .

Параметр d определяется по условиям:

при 2,0 м/сd = ;

при 2,0 м/с d = .

При больших значениях v_m (v_m 5) можно приблизительно принимать d = 20. В этом случае х_т = 20 Н.

Расчетные методы практически не применимы при сложных метеорологических аномальных условиях, к которым можно отнести: порывистый ветер, различную степень турбулентности в слоях атмосферы, облачность, туман и т. д.