В реальном проектировании поля концентраций токсичных веществ рассчитываются с помощью унифицированных программ расчета загрязнения атмосферы (УПРЗА). В связи с высокой сложностью и большим объемом расчетов в учебном проектировании допускается выполнить расчет изолиний приземных концентраций по одному направлению (румбу) с использованием способа, предложенного ниже.
Выбор направления согласовывается с руководителем проектирования. Как правило, это направление, в котором расположена ближайшая жилая застройка, или направление с преобладающей продолжительностью ветров по румбу. Из группы вредных веществ выбирается то вещество, вклад которого в приземную концентрацию в сумме с фоновой наибольший.
Задачей расчета является определение концентраций токсичных веществ в точках с координатами х, у при выбранном направлении ветра и соответствующей расчетной скорости ветра по румбу u, м/с.
Исходные данные для построения полей приземных концентраций
Расчетный период года | |
Вредное вещество | |
Выбранное направление ветра | |
Скорость ветра по выбранному румбу u, м/с | |
Опасная скорость ветра u м, м/с | |
Максимальная приземная концентрация выбранного вещества с м, мг/м3 (вклад источника) | |
Расстояние до точки с максимальной концентрацией выбранного токсичного вещества х м, м | |
Максимальной приземная концентрация с мu(мг/м3) токсичного вещества при скорости ветра по выбранному румбу | |
Расстояние от источника выброса х мu (м), на котором при скорости ветра u и неблагоприятных метеорологических условиях приземная концентрация вредных веществ достигает максимального значения с мu (мг/м3) |
|
|
Сначала определяется приземная концентрация вредного вещества под осью факела в заданном направлении при расчетной скорости ветра по румбу. При скорости ветра по выбранному румбу вычисляют значения по формулам (4.19) – (4.22), где вместо х м подставляют значение х мu.
Приземная концентрация вдоль оси факела в выбранном направлении определяется по формуле:
(4.30) |
Результаты расчета сводятся в табл.4.6.
Таблица 4.6 Расчет приземных концентраций вредного вещества под осью факела
х | х / х мu | c u,мг/м3 | Примечание | |
u = c мu = x мu = | ||||
По данным табл.4.6 строится график концентраций c u,мг/м3 на различных расстояниях от источника загрязнения (рис.4.4а). Затем по графику определяются концентрации со значениями, удобными для чтения, мг/м3 (0,02; 0,04….0,2; 0,4 и т.д.) и выявляются соответствующие им значения на оси х до и после х мu. Полученные значения наносятся на проекцию оси факела выбросов (см. рис. 4.4б).
|
|
Примечание: рекомендуется принять не менее трех значений концентраций, по которым будут строиться изолинии приземных концентраций с у под факелом выбросов.
В соответствии с ОНД-86 приземная концентрация вещества в точке с у, мг/м3, не лежащей на оси факела рассчитывается по формуле:
, | (4.31) |
где с u – концентрация вредного вещества на оси факела; S 2 – коэффициент, учитывающий поперечное рассеивание вещества
Значения координаты х принимаются между точками на оси факела, определенными ранее по графику (не менее 5 точек) для каждого значения с у.
Рис. 4.4 Построение изолиний приземных концентраций
Для каждого значения х по табл. 4.6 методом интерполяции определяются значения с u.
Из формулы 4.31 значение коэффициента S 2 будет равно:
S 2 = с у/ с u (4.32)
По графику (рис. 4.5) в зависимости от величины S 2 определяется значение аргумента t у.
Рис. 4.5 График для определения коэффициента S2, учитывающего поперечное рассеивание факела.
Зная t у по формулам (4.32), (4.33) находят значение координаты у
при u ≤ 5 (4.36) | |
при u > 5 (4.37) |
Результаты расчета сводятся в табл. 4.7.
Таблица 4.7 Расчет изолиний приземных концентраций токсичных веществпод факелом выбросов
С у, мг/м3 | х, м | С u, мг/м3 | S 2 | t у | y, м | Примечание |
Построение изолиний приземных концентраций под факелом выбросов осуществляется по выбранному румбу путем соединения полученных точек с координатами х,у для каждого из выбранных значений С у.