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文檔簡介

1、PAGE 39附件二:大氣環境境容量測測算模型型簡介說明:本本部分內內容是“重點城城市大氣氣環境容容量核定定工作方方案”中提到到的各推推薦模型型的簡介介,主要要目的是是為了使使各城市市了解各各模型的的功能和和基本原原理,同同時,了了解如選選用該模模型,都都需要準準備哪些些輸入數數據,以以便各城城市根據據本市的的實際情情況,提提前準備備。第一部分分 大大氣擴散散煙團軌軌跡模型型1 大氣氣擴散煙煙團軌跡跡模型簡簡介該模型由由國家環環境保護護總局環環境規劃劃院開發發。煙團擴散散模型的的特點是是能夠對對污染源源排放出出的“煙團”在隨時時間、空空間變化化的非均均勻性流流場中的的運動進進行模擬擬,同時時保

2、持了了高斯模模型結構構簡單、易于計計算的特特點,模模型包括括以下幾幾個主要要部分。1.1 三維風風場的計計算首先利用用風場調調整模型型,得到到各預測測時刻的的風場,由由于煙團團模型中中釋放煙煙團的時時間步長長比觀測測間隔要要小得多多,為了了給出每每個時間間步長的的三維風風場,我我們采用用線性插插值的方方法,利利用前后后兩次的的觀測風風場內插插出其間間隔時間間內各個個時間步步長上的的三維風風場,內內插公式式如下:式中: V(tt1)、V(tt2)分別為為第1和和第2個個觀測時時刻的風風場值;煙團釋釋放時間間步長;n為tt1、t2間隔內內的時間間步長數數目;Vi表表示t1、t2間隔內內第i個時間間

3、步長上上的風場場值。1.2 煙團軌軌跡的計計算位于源點點的某污污染源,在在t0時刻釋釋放出第第1個煙煙團,此此煙團按按t0時刻源源點處的的風向風風速運行行,經一一個時間間步長后后在t1時刻到到達P111,經經過的距距離為DD11,從從t1開始,第第一個煙煙團按PP11處t1時刻的的風向風風速走一一個時間間步長,在在t2時刻到到達P112,其其間經過過距離DD12,與與此同時時,在tt1時刻從從源點釋釋放出第第2個煙煙團,按按源點處處t1時刻的的風向風風速運行行,在tt2時刻到到達P222,其其經過的的距離為為D222,以此此類推,從從t0時刻經經過j個個,到tj時刻共共釋放出出了j個個煙團,這

4、這時,這這j個煙煙團的中中心分別別位于PPij,ii=1,22,j,設設源的坐坐標為(XXs,YYs,ZZs(tt)),ZZs(tt)為tt時刻煙煙團的有有效抬升升高度,PPij的的坐標為為(Xiij,YYij,ZZij),uu、v分分別為風風速在XX、Y方方向的分分量,則則有如下下計算公公式:t1時刻刻:t2時刻刻:以此類推推,到ttj時刻刻,共釋釋放出jj個煙團團,這些些煙團最最后的中中心位置置分別在在Pijj,Xiij,YYij,ZZij,ii=1,22, j,對對于第ii個煙團團有:為i個煙煙團從源源點釋放放后到ttj時刻刻所經過過的距離離。1.3 濃度公公式由前一個個小節的的計算,已

5、已找到由由S點(Xs,YYs)的的污染源源釋放出出來的所所有煙團團在第jj個時刻刻所處的的位置,這這樣S處處的污染染源在第第j個時時刻在地地面某接接受點RR(X、Y、0)處造成成的濃度度就是所所有i個個煙團的的濃度貢貢獻之和和。考慮慮中心位位于Piij的煙煙團對RR點的濃濃度貢獻獻,則有有:式中:QQs源強,mmg/ss;:X方方向、YY方向、Z方向向的大氣氣擴散參參數,mm;Cx、CCy、CCz:X、YY、Z方方向擴散散項,CCz在后后面給出出算式;Cb為污污染物轉轉化項,b為轉化率,1/s;Cd為污污染物沉沉降項,Vd為沉降速率,m/s。由于考慮慮到煙團團對混合合層的穿穿透作用用及混合合層

6、對煙煙團的反反射作用用,垂直直擴散項項分以下下幾種情情況討論論:當混合層層高為零零時(即即無混合合層時)有有:計算地面面濃度時時,Z=0,則則有:當混合層層高度ZZi不為為零時,垂垂直擴散散項分以以下幾種種情況計計算。設排放源源幾何高高度為hhs,混混合層高高度為ZZi,令令,設煙煙氣抬升升高為(煙煙氣抬升升高度用用“國標HHJ/TT2.22-933”推薦的的模式計計算),我我們可定定義煙氣氣穿透率率:,按按不同的的P值,分分別計算算Cz。當P=00,即時時,認為為污染物物全在混混合層內內,按封封閉性擴擴散式計計算,即即污染物物在混合合層與地地面間多多次反射射。式中:NN為反反射次數數,一般般

7、取為NN=4即即可。當P11時,即即時,認認為污染染物完全全穿透混混合層,并并在混合合層以上上的穩定定層中擴擴散,由由混合層層的阻擋擋而不能能到達地地面,這這時令CCz=00。當0PP10000B0.911437700.866501140.288184460.3996355301000010000BC0.911932250.877508860.222950000.3114233801000010000C0.922427790.888515570.177715540.2332122301000010000CD0.922684490.888694400.144394400.188939960100

8、0010000D0.922948810.888872230.111072260.1446666901000010000DE0.922511180.899279940.0998566310.1224300801000010000E0.922081180.899686640.088600010.1224300801000010000F0.922948810.888872230.0555366340.0773344801000010000表 11.4-2 垂直直擴散參參數冪函函數表達達式數據據擴散參數數穩定度等等級(PSS)2下風距離離,mA1.12215441.522602.10088110.07

9、79999040.000854477110.0000211154450300030050005000B0.944101151.09935660.122719900.055702251050005000BC0.944101151.00077000.111468820.077571182050005000C0.911759950.100680030CD0.833862280.755641100.811557750.122615520.233566670.13366559020000200001000000100000D0.822621120.633202230.555536600.10046334

10、0.400016670.81107663110000100001000000100000DEo.777686640.577234470.499914490.100463340.400016671.0338100020000200001000000100000E0.788837700.566518880.411474430.0992755290.433338841.7332411010000100001000000100000F0.78844000.522596690.322265590.0662077650.377001152.4006911010000100001000000100000(3

11、) 丘陵山山區的農農村或城城市,其其擴散參參數選取取方法同同工業區區。1.4.2 小小風和靜靜風(UU1011.5mm/s) 時時,0.5h取樣時時間的擴擴散參數數按表11.4-3選取取表1.44-3 小風風和靜風風擴散參參數的系系數、穩定度(PPS)U100.55m/ss1.5mm/sU100.55m/ssU100.55m/ss1.5mm/sU100.55/sA0.9330.7660.1551.577B0.7660.5660.4770.477C0.5550.3550.2110.211D0.4770.2770.1220.122E0.4440.2440.0770.077F0.4440.2440.

12、0550.0551.5 煙氣抬抬升公式式1.5.1有風風時,中中性和不不穩定條條件的煙煙氣抬升升高度H(m)(1)當當煙氣熱熱釋放率率Qh大于或或等于是是21000KJJ/s,且煙煙氣溫度度與環境境溫度的的差值T大于或或等于335K時時,H采用用下式計計算:式中: no煙氣氣熱狀況況及地表表系數,見見表1.5-11;n1煙氣熱熱釋放率率指數,見見表1.5-11;n2排氣筒筒高度指指數,見見表1.5-11;Qhh煙氣氣熱釋放放率,KKJ/ss;H排氣氣筒距地地面幾何何高度,m ,超過去240m時,取H=240m;Paa大氣氣壓力,hhPa;Qv實際排排煙率,m3/s;T煙氣出出口溫度度與環境境溫

13、度差差,K;Tss煙氣氣出口溫溫度,KK;Taa環境境大氣溫溫度,KK;U排氣氣筒出口口處平均均風速,m/s 。表1.55-1 no、n1、n2的選取取Qh,KKJ/ss地表狀況況(平原原)non1n2Qh,KKJ/ss農村或城城市遠郊郊區1.42271/32/3城市及近近郊區1.30031/32/321000Qh210000且T35KK農村或城城市遠郊郊區0.33323/52/5城市及近近郊區0.29923/52/5(2)當當17000kJJ/sQh21000KJJ/s時時,式中:VVs排氣氣筒出口口處煙氣氣排出速速度,mm/s;D排排氣筒出出口直徑徑,m;H2按(1)方法法計算,no、n1

14、、n2按表1.5-1中Qh值較小的一類選取;Qh ,U與(1)中的的定義相相同。(3)當當Qh17000kJJ/s或或者T335K時時,1.5.2 有有風時,穩定條條件按下下式計算算煙氣抬抬升高度度H(mm)。1.5.3 靜風風和小風風時,按按下式計計算煙氣氣抬升高高度H(mm).。但取值不不宜小于于0.001K/m。2 模型型運行所所需數據據數據文件件1:共四行:第1行:X方向網網格點的的數目(MMX),YY方向網網格點的的數目(MMY),ZZ方向風風的觀測測數據層層數目(MMZ),最最大有效效煙團數數(NTT,默認認1100),污污染源數數目(MMSC),氣氣象觀測測小時數數目(NNTim

15、mes),穩穩定度數數目(NNeleeTa,默默認244);第2行:煙團的時時間步長長(分,默默認300.0)第3行:X方向步步長(mm,默認認10000.00),YY方向步步長(mm,默認認10000.00),大大氣壓力力(hPPa,默默認10013.25),規劃劃區類型型(1農農村,22城市);第4行:化學轉化化率1/s,沉沉降速率率m/ss;數據文件件2:網格點上上的背景景濃度值值,單位位mg/m3;(C11(I,J),I=11,MXX),JJ=1,MY)數據文件件3:網格點上上的高程程(地形形值), 單位mm;數據文件件4:共共六部分分。第1部分分:污染染源數據據,共112列,MMSC

16、行行;序號1 23456789101112說明源類型:1為點源源,2為為面源污染源坐坐標X,Y,ZZ(m)源強(mmg/ss)煙囪幾何何高度(m)煙氣溫度度()實際排煙煙率(mm3/s)煙囪出口口內徑(m)煙氣出口口速度(m/ss)面源邊長長(m)面源平均均高度(m)第2部分分:15500mm高程以以下各層層風的高高程,共共MZ個個;例如:110,550,1100,1150,2200,3300,4400,5500,7700,9900,1200,1500第3部分分:15500mm高程以以下各溫溫度層的的高程,共共NElleTaa個;例如:00,50,100,1500,2000,2500,3000

17、,3500,4000,4500,5000,5500,6000,6500,7000,7500,8000,9000,10000,11000,12000,13000,14000,15000第4部分分:取樣樣時間(00244),共共Ntiime個個;例如:6 8 111 14 17 19 21(第第1天)30 332 35 38 41 43 45(第第2天)54 556 59 62 65 67 69(第第3天)78 880 83 86 89 91 93(第第4天)102 1044 1077 1100 1133 1155 1177134 1377 1399 1411 (因因下雨,有有效時次次減少)150

18、 1522 1555 1588 1611 1633 1655174 1766 1799 1822 1855 1877 1899198 2000 2033 2066 2099 2111 2133222 2244 2277 2300 2333 2355 2377246 2488 2511 2544 2577 2599 2611270 2722 2755 2788 2811 2833 2855294 2966 2999 3022 3055 3077 3099318 3200 3233 3266 3299 3311 3333342 3444 3466 3488 3500 3522 3544 3556

19、3588 3360362 3644 3666 3688 3700 3722 3744 3776 3788 3380(最后兩兩天時次次加密,故故有100個數)第5部分分:相對對于各取取樣時間間的穩定定度,共共Ntiime個個;(以數字字表示:A=11,B=2,BBC=3,CC=4,CCD=5,DD=6,DDE=7,EE=8,FF=9)例如:8 6 6 4 6 6 69 2 4 6 6 6 69 2 4 6 6 6 66 6 4 6 6 6 66 6 6 4 6 6 66 6 66 6 66 4 4 2 6 6 88 4 2 4 6 8 68 6 4 6 6 6 88 4 4 6 6 6 88 4

20、 2 6 6 6 68 4 6 6 6 6 66 6 6 6 6 6 66 6 6 6 6 6 98 8 4 4 2 6 6 9 888 88 6 6 4 6 6 6第6部分分:0-24小小時平均均逐時混混合層高高度(mm),例如:317.2,2855.5,2533.8,2222.1,1900.4,1588.7,1277.0,2277.0,3277.0,4555.7,5844.3,7133.0,7333.0,7533.0,7733.0,6955.0,6177.0,5399.0,5077.3,4755.6,4433.9,4122.2,3800.5,3488.8數據文件件5:15000m高程程以下

21、各各溫度層層的溫度度值():共NElleTaa列,NNTimmes行行。數據文件件6:15000m高程程以下各各層風的的風速,共共有NTTimees個文文件。每個文件件格式為為:第1行:月, 日, 時;第2行開開始N (風風的層號號) UU (風風速在xx方向上上的分量量,單位位m/ss,共MMX列) V (風速速在y方方向上的的分量,單單位m/s,共共MX列列)U、 VV各MYY行N=1,22,MZZ第二部分分 A-P值法法(GBB/T 38440-991)1 AA-P值值法簡介介A-P值值法為國國家標準準制定定大氣污污染物排排放標準準的技術術方法(GB/T 3840-91)提出的總量控制區

22、排放總量限值計算公式;根據計算出的排放量限值及大氣環境質量現狀本底情況,確定出該區域可容許的排放量。1.1 總量控控制區內內大氣污污染物排排放總量量限值的的計算方方法1.1.1總量量控制區區污染物物排放總總量的限限值由式式(1)計算算: (1)式中:QQak總總量控制制區某種種污染物物年允許許排放總總量限值值,1004t;Qakii第i功能區區某種污污染物年年允許排排放總量量限值,104t;n功能能區總數數;i總量量控制區區內各功功能分區區的編號號;a總量量下標;k某種種污染物物下標。1.1.2 各各功能區區污染物物排放總總量限值值由式(2)計算: (22) (33)式中:QQakii第i功能

23、區區某種污污染物年年允許排排放總量量限值,104t;S總量量控制區區總面積積,kmm2;Si第第i功能區區面積,km2;Aki第i功能區區某種污污染物排排放總量量控制系系數,1104taa-1kkm-11,計算算方法見見1.11.3。1.1.3 各各類功能能區內某某種污染染物排放放總量控控制系數數由式(44)計算算: (44)式中: Akii第i功能區區某種污污染物排排放總量量控制系系數,1104taa-1kkm-11;CkiGB 30995等國國家和地地方有關關大氣環環境質量量標準所所規定的的與第ii功能區區類別相相應的年年日平均均濃度限限值,mmgmm-3;A地理理區域性性總量控控制系數數

24、,1004kmm2a-11,可參參照表11.1-1所列列數據選選取。AAki亦可可按(GGB/TT 38840-91)附附錄A22方法求求取。1.1.4 總總量控制制區內低低架源(幾幾何高度度低于330m的的排氣筒筒排放或或無組織織排放源源)大氣氣污染物物年排放放總量限限值由式式(5)計算算: (5)式中: Qbkk總量量控制區區內某種種污染物物低架源源年允許許排放總總量限值值,1004t;Qbkii第i功能區區低架源源某種污污染物年年允許排排放總量量限值,104t,其計算方法見1.1.5;b低架架源排放放總量下下標。1.1.5 各各功能區區低架源源污染物物排放總總量限值值按式(6)計算。 (

25、6)式中: Qbkki第第i功能區區低架源源某種污污染物年年允許排排放總量量限值,104t;Qakii第i功能區區某種污污染物年年允許排排放總量量限值,104t;a低架架源排放放分擔率率,見表表1.11-1。表1.11-1 我國各各地區總總量控制制系數AA、低源源分擔率率a、點源源控制系系數P值地區序號號省(市)名AP總量控制區非總量控制區1新疆,西西藏,青海7.0-8.440.155100-1500100-20002黑龍江,吉林,遼寧,內蒙古古(陰山以以北)5.6-7.000.255120-1800120-24003北京,天天津,河北,河南,山東4.2-5.660.155100-180012

26、0-24004內蒙古(陰山以以南),山西,陜西(秦嶺以以北),寧夏,甘肅(渭河以以北)3.5-4.990.200100-1500100-20005上海,廣廣東,廣西,湖南,湖北,江蘇,浙江,安徽,海南,臺灣,福建,江西3.5-4.990.25550-110050-11506云南,貴貴州,四川,甘肅,(渭河以以南),陜西(秦嶺以以南)2.8-4.220.15550-77550-11007靜風區(年平均均風速小小于1mm/s)1.4-2.880.25540-88040-9901.1.6 總總量控制制區內點點源(幾幾何高度度大于等等于300m的排排氣筒)污污染物排排放率限限值由式式(7)計算算: (

27、77)式中: Qpkki第第i功能區區內某種種污染物物點源允允許排放放率限值值,th-11;Pki第i功能區區內某種種污染物物點源排排放控制制系數,th-1m-2,計算方法見1.1.7; He排氣筒筒有效高高度,mm,計算算方法見見1.11.111。1.1.7 點點源排放放控制系系數按式式(8)計算算:(8)式中: Pkii 第第i功能區區內某種種污染物物點源排排放控制制系數,th-1m-2;ki 第i功能區區某種污污染物的的點源調調整系數數,計算算方法見見1.11.8;k 總量控控制區內內某種污污染物的的點源調調整系數數,計算算方法見見1.11.9;Cki 見11.1.3定義義,但使使用日平

28、平均濃度度限值,mgm-3; P 地地理區域域性點源源排放控控制系數數,見表表1.1-1。1.1.8 各各功能區區點源調調整系數數按式(9)計算: (99)式中:ki 見1.11.7定定義,若若 11則取 =1;Qakii見11.1.2定義義; Qbkii見11.1.4定義義;Qmkii第i功能區區內某種種污染物物所有中中架點源源(幾何何高度大大于或等等于300m、小小于1000m的的排氣筒筒)年允允許排放放的總量量,1004t; 1.1.9 總總量控制制區點源源調整系系數按式式(100)計算算: (110)式中:k 見見1.11.7定定義,若若 11則取 =1;Qak 見11.1.1定義義;

29、Qbk 見11.1.4定義義;Qmk 總量量控制區區內某種種污染物物所有中中架點源源(見11.1.8定義義)年允允許排放放的總量量,1004t;Qek 總量量控制區區內某種種污染物物所有高高架點源源(幾何何高度大大于或等等于1000m的的排氣筒筒)年允允許排放放的總量量,1004t。1.1.10 實際排排放總量量超出限限值后的的削減原原則是盡盡量削減減低架源源總量QQbk及Qbkii,使得得k和ki接近近或等于于1,然后后再按11.1.7的方方法計算算點源排排放控制制系數PPki。1.1.11 排氣筒筒有效高高度按式式(111)計算算: (111)式中: H排排氣筒距距地面幾幾何高度度,m。超

30、過過2400m時取取H=2240mm;H 煙氣抬抬升高度度,m。計算算公式見見第一部部分1.5煙氣氣抬升公公式。1.1.12 點源大大氣污染染物排放放濃度(1h平均)限值按式(20)計算:(20)式中: Cpkki 第i功能區區內允許許點源煙煙囪出口口處排放放的某種種大氣污污染物(1小時平均)濃度限值,mgm-3;Qpkii見11.1.6定義義;Qv實實際排煙煙率,mm3/s。2 所需需的輸入入數據1)總量量控制區區面積(主主要指建建成區,不不包括大大量農田田和荒地地,它們們可作為為非控制制區,參參考控制制區執行行);2)總量量控制區區內的功功能分區區的面積積(若全全市空氣氣質量標標準皆為為二

31、級標標準,可可按行政政區);3)功能能分區的的空氣質質量控制制濃度(國國家空氣氣質量SSO2地面濃濃度標準準年日平平均濃度度限值及及日平均均濃度限限值);4)環境境平均風風速;5)各點點源的煙煙囪幾何何高度、出口內內徑、煙煙氣溫度度、煙氣氣出口速速度、源源強;6)面源源排放面面積、平平均高度度、源強強。第三部分分 ADDMS大大氣擴散散模型軟軟件簡介介ADMSS大氣擴擴散模型型軟件是是由英國國劍橋環環境研究究公司開開發的,分分“ADMMS-評評價”、“ADMMS-工工業”、“ADMMS-城城市”等獨立立系統。其中,“ADMS-城市”版是大氣擴散模型系統(ADMS)系列中的最復雜的一個系統。模擬

32、城市區域來自工業,民用和道路交通的污染源產生的污染物在大氣中的擴散,ADMS-城市模型用點源,線源,面源,體源和網格源模型來模擬這些污染源。經設計,可以考慮到的擴散問題包括最簡單的(例如,一個孤立的點源或單個道路源)到最復雜的城市問題(例如,一個大型城市區域的多個工業污染源,民用和道路交通污染排放)。 它對研究大氣質量管理措施特別有用,例如計算先進技術的引進,低排污區對污染狀況的影響,燃料的改變,限制車速的設計對空氣質量的影響等。ADMSS-城市市可以作作為一個個獨立的的系統使使用,也也可以與與一個地地理信息息系統聯聯合使用用。 AADMSS-城市市與MappInffo以及及ESRRI的Arc

33、cVieew可以以完全有有機的連連接。 我們推推薦將AADMSS-城市市與這兩兩個地理理信息系系統中的的任何一一種一起起使用。 因為為這樣可可以使用用數字地地圖數據據,CAAD制圖圖和/或或航片真真實直觀觀地設置置您的污污染問題題。在所所使用的的不同類類型的地地圖數據據上,生生成如等等值平面面圖的輸輸出和作作報告用用的硬拷拷貝圖形形等。ADMSS-城市市與其它它用于城城市地區區的大氣氣擴散模模型的一一個顯著著的區別別是ADDMS-城市 應用了了現有的的基于MMoniinObuukhoov長度度和邊界界層高度度描述邊邊界層結結構的參參數的最最新物理理知識。其它模模型使用用Passquiill穩穩

34、定參數數的不精精確的邊邊界層特特征定義義。在這這個最新新的方法法中,邊邊界層結結構被可可直接測測量的物物理參數數定。這這使得隨隨高度的的變化而而變化的的擴散過過程可以以更真實實地表現現出,所所獲取的的污染物物的濃度度的預測測結果通通常是更更精確,更更可信。1 適用用范圍現將ADDMS系系列模型型的應用用范圍簡簡要描述述如下1.1 ADMMS-Scrreenn (AADMSS-篩選選)“ADMMS-篩篩選”適合用用于快速速計算來來自單個個點源的的污染物物地表濃濃度并將將輸出結結果自動動與中國國和其它它大氣質質量標準準比較.用戶界界面簡單單易懂,只只需對污污染源和和 輸出出結果要要求進行行最少量量

35、的數據據輸入。“ADMMS-篩篩選”特別適適合于惡惡劣(最最壞)情情況下對對煙囪源源的初步步評價,以及對對新建工工廠的可可行性研研究進行行法律規規定的環環境影響響評價。1.2 ADMMS- Inndusstriial (ADDMS-工業)“ADMMS-工工業” 可計計算來自自點源,線源,面面源和體體源的污污染濃度度.這套套系統包包括如下下特點: 氣象象預處理理模型,干干濕沉降降,復雜雜地形的的影響,建建筑物和和海岸線線的影響響,煙羽羽可見度度,放射射性和化化學模快快; 并并可計算算短期(秒)內內的污染染高峰濃濃度值,如如對臭味味的預測測. 這這一系統統已于地地理信息息系統(GISS)連接接,易

36、于于分析模模型結果果。“ADMMS-工工業”是為計計算更詳詳細的一一個或多多個工業業污染源源的空氣氣質量影影響而 設計的的。1.3 ADMMS- EIIA (ADMMS-環環評)“ADMMS-環環評”可以處處理一個個區域或或城市所所有的污污染源類類型,這這包括工工業源,道道路交通通源,面面源,體體源和網網格源等等; 適適用于區區域空氣氣環境評評價,并并與地理理信息系系統相連連接。1.4 ADMMS- Urrbann (AADMSS-城市市)“ADMMS-城城市”是ADDMS模模型系列列中最復復雜的一一個。它它用于計計算來自自大區 域和城城市的污污染濃度度或空氣氣質量.此系統統可包含含所用類類型

37、的污污染排放放源:點點源,面面源和來來自道路路的污染染.除了了具有“ADMMS-環環評”的所有有特征外外,此系系統還包包一個光光化學模模型和一一個完整整連接的的地理信信息系統統(GIIS).地理信信息系統統(GIIS)可可允許用用戶在城城市地圖圖上顯示示高分變變率的污污染濃度度圖。這這可以闡闡明不同同污染源源對空氣氣質量的的影響,包包括道路路附近的的污染濃濃度高峰峰值。“ADMMS-城城市”是為詳詳細評價價城市區區域的大大氣質量量而設計計的.這這包括空空氣質量量管理戰戰略的發發展和城城市規化化評價。這一套套系統同同時也用用于空氣氣質量預預報。2 輸入入數據需需求:源源、氣象象數據、計算點點2.

38、1 排污數數據污染源類類型,污污染源位位置和污污染排放放率,流流量,煙煙囪的排排放溫度度,煙囪囪高度和和煙囪直直徑等。模型帶帶有的排排污因子子可以使使從車流流量,平平均車速速數據來來計算道道路交通通的排污污率.污污染排放放數據可可以存儲儲在標準準的數據據庫中或或者可有有地理信信息系統統(GIIS)系系統中讀讀取。2.2 氣象數數據常見的通通用氣象象數據,如如風速,風風向,溫溫度,云云蓋度或或者一些些演算出出來的數數值(如如莫尼-奧布克克夫長度度,邊界界層高度度等)。2.3 地形數數據除了模擬擬平坦地地形的情情形,模模擬山地地時可以以輸入合合適的地地形數據據,地表表粗糙度度數據,街街區窄谷谷的高

39、度度,道路路寬度和和位置。3 輸出出結果輸出結果果包括污污染物在在關心點點或關心心區的平平均濃度度,平均均時間從從10分分鐘,每每小時或或到年平平均都可可。比十十分鐘平平均值還還小的短短期平均均(如秒秒,分)可由模模型的紊紊動模塊塊處理。輸出結結果還包包括干濕濕沉降和和放射性性行為。根據空空氣質量量標準,可可以計算算從出超超標的次次數。也也可以輸輸出短期期紊動,百百分位值值,滾動動平均,概概率分布布等。氣氣象預處處理模塊塊還將產產生一個個氣象輸輸出文件件。ADMSS生成的的輸出數數字文件件為 (.cssv) 文件格格式。這這種文件件格式用用微軟EExceel 的的電子數數據表或或在如WWind

40、dowss計事本本中可以以很容易易地打開開。ADDMS的的輸出結結果可以以產生與與地理信信息系統統中的數數字地圖圖數據相相結合的的污染物物的等值值濃度圖圖。在地地表水平平的單一一點源和和煙羽中中心線變變量的XX-Y繪繪圖工具具也包括括在模型型里。4 模式式類型模型是一一個三維維高斯模模型,以以高斯分分布公式式為主計計算污染染濃度,但但在非穩穩定條件件下的垂垂直擴散散使用了了傾斜式式的高斯斯模型(Carrruttherrs eet aal.,119911). 煙羽擴擴散的計計算使用用了當地地邊界層層的參數數.化學學模塊中中使用了了遠處傳傳輸的軌軌跡模型型和箱式式模型。5 污染染物種類類模型可處處

41、理各種種基本氣氣態污染染物(SSO2,NOOX,NOO2,COO,VOOC,苯苯化物,芳芳香烴 ),臭臭氧,可可吸入懸懸浮顆粒粒物 PPM100,PMM2.55,總懸懸浮顆粒粒物等等等。6 計算算源的種種類和個個數和計計算點的的個數可詳細地地模擬330000個網格格污染源源,15500 個 道道 路 污 染染 源 和 115000 個 工業污污染源 ( 由由點,線線,面和和體污染染源) 能夠被被同時模模擬。 由于可可將較小小的污染染源集成成為網格格污染源源,更多多非常大大數量的的污染源源在模型型實際運運行中都都可被考考慮進去去。除了指定定的計算算點的個個數一次次可以有有50個個外,在在常規網網

42、格輸出出時,可可輸出1104004 (1002X1102) 個計計算點的的值。在在智能型型網格輸輸出時,除除了常規規常規網網格輸出出時的計計算點外外,還可可以外加加最多550000個計算算點。7 煙氣氣過程的的處理ADMSS使用一一個朗格格拉日煙煙羽抬升升模塊. 煙羽羽抬升模模塊預測測抬升軌軌跡和因因為熱的的氣態材材料的排排放對污污染濃度度的稀釋釋. 其其機理是是一個頂頂蓋內嵌嵌模型,包包括對逆逆溫滲透透的處理理. 建建筑物影影響模塊塊基于兩兩條煙羽羽的交匯匯,使用用平均氣氣流軌跡跡數據計計算煙羽羽的擴散散(Roobinns eet aal.,119977). 復雜地地形模塊塊是基于于線性化化

43、的流場場模型(Carrruttherrs eet aal.,19888)。8 水平平風的處處理對每小時時而言,假假設風是是穩定的的。根據據不同的的邊界層層參數廓廓線,垂垂直方向向是不同同的。當當邊界層層或復雜雜地形模模塊使用用時,水水平風的的描述也也相應變變化。9 垂直直風速 除了在在建筑物物和復雜雜地形模模塊使用用了的情情況下,垂垂直風速速為零。10 垂垂直擴散散垂直擴散散參數從從當地的的計算出出的渦流流垂直參參數和浮浮力頻率率參數演演算出來來。11 水水平擴散散水平擴散散從當地地的(在在煙羽平平均高度度)計算算出的的的渦流水水平參數數演算出出來。12 化化學轉化化化學模塊塊可以計計算大氣氣

44、中的一一氧化氮氮(NOO),二氧化化氮(NNO2),臭氧(OO3)和揮發發性有機機化合物物之間的的化學反反應. 化學反反應使用用了GRRS(Genneriic RReacctioon SSet)機理. 包括括的化學學反應式式主要有有(1)ROCC + hRP + RROC(2)RP + NNONO2(3)NO2 + hNO + OO3(4)NO + OO3NO2(5)RP + RRPRP(6)RP + NOO2SGNN(7)RP + NNO2SNGGN其中ROCC= RReacctivve OOrgaanicc CoompoounddsRP= RRadiicall PooolSGNN= SSt

45、abble Gasseouus NNitrrogeen pprodducttsSNGGN= SStabble Nonn-Gaaseoous Nittroggen prooduccts另外,化化學反應應模塊還還包含了了一個箱箱式模型型。 XE Chemistry module:GRS + Box Model 這是是GRSS功能的的延續,它它可以用用來代表表在很大大的城區區出現在在大氣邊邊界層內內的物理理和化學學過程。當模擬擬大型區區域時, 地表的的臭氧濃濃度將與與背景值值不一樣樣。有些些時候,一一個更具具有代表表性的并并且有空空間分布布的臭氧氧場可能能要求輸輸入ADDMS中中的GRRS模塊塊。這

46、個個臭氧場場由箱式式模型計計算出來來, 連連接進了了ADMMS。 它允許許ADMMS 的的輸出計計算網格格將座落落在一個個更大的的空,它它的目的的是給主主要的AADMSS化學反反應計算算提供一一個更具具有代表表性的臭臭氧場。 XE Chemistry module:Generic Reaction Set 13 物物理清除除:重力力沉降,干干濕沉降降對顆粒物物的干沉沉降影響響使用了了阻力公公式,沉沉降速度度考慮到到污染物物在大氣氣表面層層,穿過過層流底底層到達達地面所所受污染染物阻力力的總和和,附加加重力沉沉降. 對氣態態污染物物,表面面層阻力力的計算算使用了了跟氣體體性質:活潑的的,非活活潑

47、的,和和惰性的的相關的的公式. 濕沉沉降的計計算使用用定義了了的下洗洗率,和和降雨量量相關,14 模模式比較較評估研研究資料料 XE Validation ADMSS模型驗驗證包括括:與標準現現場,實實驗室和和數字數數據系列列的結果果比較參加歐州州共同體體的近范范圍擴散散模型的的系列技技術研討討會與由HMMIP(現英國國環境署署)資助助的研究究項目中中存檔的的LIDDAR數數據比較較在英國環環境與交交通部(DETTR)所所資助的的遍布全全英國各各城市的的大氣質質量評價價與回顧顧的研究究項目中中,評價價擴散模模型的表表現,并并與自動動監測數數據進行行比較。在ADMMS-城城市中的的街道窄窄谷模型

48、型使用了了基于丹丹麥的交交通模型型(OSSPM)。OSSPM已已被單獨獨驗證過過。第四部分分 ISSC-AAERMMOD模模型軟件件簡介ISC-AERRMODD大氣擴擴散模型型是由美美國Laakess環境公公司開發發、美國國環保署署(EPPA)推推薦的大大氣擴散散模型軟軟件,有有界面已已經漢化化的版本本。ISSC-AAERMMOD大大氣擴散散模型軟軟件由IISCSST3(Inddusttriaal SSourrce Ccoompllex Shhortt Teerm Moddel)、AEERMOOD(AAMS/EPAA Reegullatoory Moddel)和ISSC-PPRIMME(IIn

49、duustrriall Soourcce CCompplexx - Pllumee Riise Moddel Enhhanccemeent)三大模模型組成成。1 各模模型的功功能1.1 ISSCSTT3模型型ISCSST3擴擴散模型型的核心心是高斯斯煙流模模型,它它有如下下的一些些功能:(1)IISCSST3擴擴散模型型可以用用來模擬擬大氣主主要污染染物和有有毒物質質及危險險廢棄污污染物質質的連續續排放。(2)能能處理多多重來源源,包括括點、立立體、線線、面和和露天礦礦等各類類源。(3)污污染源的的源強可可按年、季、月月、小時時等根據據需要選選取設定定。(4)可可以計算算點源排排放時由由于附近

50、近建筑造造成的空空氣動力力學氣流流下洗的的影響。(5)模模型包含含模擬大大微粒(通通過干沉沉積)的的沉積和和清除的的結果以以及模擬擬氣體或或微粒沉沉積清除除影響的的一些算算法。(6)IISCSST3模模型使用用實時氣氣象數據據來計算算影響模模擬地區區的空氣氣污染分分布的大大氣條件件。(7)結結果輸出出可以是是濃度、總沉積積量、干干沉積量量或濕沉沉積量。1.2 AEERMOOD模型型AERMMOD調調整模型型包含的的選項跟跟ISCCST33模型基基本上是是一樣的的,只有有以下一一些區別別:該模型僅僅計算濃濃度值,不不能計算算干、濕濕沉降。AERMMOD需需要兩種種氣象數數據:一一個文件件包含表表

51、面標量量參數,第第二個文文件包括括垂直橫橫斷面。此兩個個文件由由美國EEPA-AERRMETT氣象預預處理程程序提供供。使用用包括地地面海拔拔的應用用程序時時,輸入入接受點點海拔的的同時用用戶又要要輸入山山丘高度度范圍。EPAA-AEERMEET地面面預處理理程序可可以用來來產生所所有接受受點位置置的山丘丘高度和和地面海海拔為調試的的目的可可以要求求兩種中中間結果果文件。第一種種包括模模型結果果相關的的信息,第第二種包包括氣象象數據的的網格橫橫斷面。AERMMOD不不支持露露天礦各各類源。AERMMOD包包括另外外兩種輸輸出文件件。第一一種按排排序列出出濃度;第二種種輸出提提供弧形形最大值值結

52、果和和與其相相關煙流流屬性的的詳細文文件。1.3 ISSC-PPRIMME模型型ISC-PRIIME模模型專門門針對當當煙流經經過兩個個建筑物物時產生生氣流下下洗的基基本特點點而設計計。主要要有以下下兩點:根據紊流流經過時時增加的的煙流擴擴散系數數。在建筑物物下風向向的下降降流線和和尾流增增加的夾夾雜物的的共同作作用所造造成煙流流上升的的減少。PRIMME算法法是與IISCSST3模模型結合合在一起起的。因因此把它它叫做IISC-PRIIME模模型。IISC-PRIIME模模型包含含了三個個新的出出入數據據文件,用用來說明明建筑物物和煙囪囪的關系系,它們們是:順風向的的建筑物物長度。從煙囪到到

53、建筑物物迎風面面中心的的順風向向距離。從煙囪到到建筑物物迎風面面中心的的垂直風風向距離離。2 所需需的輸入入數據上述三個個模塊除除了已經經介召的的各自的的特點外外,它們們通用的的輸入數數據主要要包含以以下內容容:2.1 地表氣氣象數據據1-3年年逐時的的風向、風速、對應的的風向風風速的高高度值、地表摩摩擦速度度、對流流速度、邊界層層上空5500米米層面上上的垂直直位溫梯梯度、對對流產生生界面層層高度、機械產產生界面面層高度度、Mooninn-Obbukhhov長長度、表表面粗糙糙長度、溫度及及取得溫溫度值時時的高度度。2.2 橫截面面氣象數數據橫截面氣氣象數據據包含了了在定點點塔上每每層的觀觀

54、測結果果,或者者從NWWS數據據得來的的一層次次上的觀觀測結果果。該數數據文件件包含每每個小時時的一個個或多個個記錄,主主要有:年、月、日、小小時、測測量高度度、當前前水平上上的風向向、當前前水平上上的風速速、當前前水平上上的溫度度、風向向的標準準方差、垂直風風速的標標準方差差。2.3 污染源源輸入數數據點源:煙煙囪底部部中心坐坐標、高高度、出出口內徑徑、出口口煙氣溫溫度、煙煙氣出口口速度、污染物物連續排排放量等等;面源:坐坐標、排排放高度度、排放放速度、面源長長度、寬寬度等。其它還可可計算體體源、露露天礦、圓形面面、多邊邊形面、火炬、線源等等。(略略)第五部分分EIAAA環評評助手簡簡介“E

55、IAAA大氣氣環評助助手”是寧波波環科院院六五軟軟件工作作室開發發的軟件件。是以以HJ/T2.2-993 導導則-大大氣環境境、JTTJ0005-996公路路建設項項目環評評規范-大氣部部分、中中國環境境影響評評價培訓訓教材等等文獻中中推薦的的模型和和計算方方法作為為主要框框架,內內容涵蓋蓋了導則則中的全全部要求求,并進進行了適適當地拓拓展與加加深。EIAAA的2.5版采采用了面面向項目目和面向向模型兩兩種界面面,是兩兩個獨立立的程序序模塊,以以適應不不同的使使用習慣慣和計算算要求。在采用“項目預預測”模塊時時,每一一個環評評項目建建立一個個獨立的的“*.PPrj”文件,用用以保存存該項目目中

56、用戶戶輸入的的所有數數據、所所有方案案組合以以及所有有方案的的計算結結果。包包含了數數據預處處理、后后處理功功能,由由程序內內部選擇擇計算方方法。特特點是功功能強、自動化化程度高高,但計計算過程程不透明明、操作作步驟繁繁瑣。若采用“模型預預測”模塊,每每一個擴擴散模型型都有相相對應的的程序模模塊,而而且可以以同時打打開任意意多個相相同的窗窗口,便便于對比比查對。特點是是針對性性強,使使用方便便、靈活活,便于于對擴散散過程進進行詳細細研究,但但不含數數據的預預處理和和后處理理功能,對對某些疊疊加還需需手動進進行。“模型預預測”中的每每一個功功能模塊塊,均有有RTFF格式的的說明文文檔與之之相對應

57、應。這樣樣,對于于使用者者來說,既既可以即即時地查查看該功功能模塊塊的意義義、來源源,又可可以方便便地將這這些文檔檔直接插插入字處處理器中中。因為為這些文文檔常常常包括了了大量復復雜的公公式,這這樣做就就大大提提高了寫寫作報告告書的速速度。此外,EEIAAA中也提提供了電電子表格格和圖形形處理功功能。能能夠輸出出濃度的的平面分分布圖或或軸線變變化圖。1 參數數輸入與與數據預預處理可以輸入入地形數數據、現現狀監測測濃度、關心點點位置以以及當地地實測的的擴散參參數計算算系數、風速冪冪指數、大氣溫溫度梯度度。這些些參數作作為本項項目的預預測方案案中的缺缺省參數數。可以從風風向、風風速和云云量的氣氣象

58、觀測測數據中中,按需需要統計計出多年年或某年年、某季季、某月月的風頻頻、各風風向風速速、穩定定度頻率率、污染染系數或或者聯合合頻率;也可以以從多年年風頻、風速、穩定度度頻率數數據,按按一定的的風速段段估算出出全年聯聯合頻率率;也可可直接輸輸入一個個已統計計好的聯聯合頻率率。可以以方便繪繪制各種種玫瑰圖圖。可以輸入入任意個個點源、面源、體源、線源和和區域面面源,同同時考慮慮任意多多個污染染物。這些輸入入的參數數或經過過預處理理的氣象象參數,均均可為所所有預測測方案所所共用。2預測方方案、參參數選項項和預測測計算可以用已已輸入的的環境參參數、污污染氣象象和污染染源,構構造各種種各樣的的預測計計算方

59、案案。程序序按輸入入參數的的情況自自動選擇擇有風、小風靜靜風、正正常排放放、非正正常排放放、點源源、面源源、體源源、區域域面源、線源(CCALIINE44模式)和和顆粒物物沉降等等模式進進行計算算。可以以計算年年、季、月、日日均濃度度。可以以同時計計算任意意多個計計算方案案,每個個方案里里可以有有任意個個污染源源。對每一個個計算方方案,可可以控制制和調整整模式中中的每一一個參數數,在現現實可能能發生的的條件下下,允許許用戶選選擇計算算的模式式。例如如,可以以讓一個個正常排排放的點點源在EE穩定度度下風速速為3 m/ss時發生生薰煙或或海岸線線薰煙,并并輸入相相關的參參數。可選擇多多個計算算方案

60、一一起計算算,在計計算過程程中允許許調用其其它程序序。自動動保存各各方案計計算結果果。3預測結結果分析析對于預測測計算結結果,可可以查看看各接受受點地面面高程及及其等高高線圖,各各接受點點的背景景濃度及及其分布布圖,各各污染源源的濃度度和總的的濃度及及其分布布圖,各各污染源源的分擔擔率及其其分布圖圖,各污污染源或或總的濃濃度的平平均評價價指數和和超標面面積。還還可以任任意改變變各污染染源的排排放率(排排放強度度)以觀觀察不同同排放率率下的濃濃度變化化情況。也可查查看任意意一個橫橫截面或或豎截面面上的濃濃度變化化圖。對對所有表表格中的的數據可可以方便便地進行行各種運運算,輸輸出,繪繪圖或打打印。

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