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作业习题解答
第四章 大气扩散浓度估算模式
4.1解:
吹南风时以风向为x轴,y轴指向峭壁,原点为点源在地面上的投影。若不存在峭壁,则有
现存在峭壁,可考虑为实源与虚源在所关心点贡献之和。
实源
虚源
因此+
=
刮北风时,坐标系建立不变,则结果仍为上式。
4.2解:
霍兰德公式
。
布里格斯公式
且x<=10Hs。此时 。
按国家标准GB/T13201-91中公式计算,
因QH>=2100kW,Ts-Ta>=130K>35K。
(发电厂位于城市近郊,取n=1.303,n1=1/3,n2=2/3)
4.3解:
由《大气污染控制工程》P88(4-9)得
4.4解:
阴天稳定度等级为D级,利用《大气污染控制工程》P95表4-4查得x=500m时。将数据代入式4-8得
。
4.5解:
由霍兰德公式求得
,烟囱有效高度为。
由《大气污染控制工程》P89 (4-10)、(4-11)
时,。
取稳定度为D级,由表4-4查得与之相应的x=745.6m。
此时。代入上式。
4.6解:
由《大气污染控制工程》P98 (4-31)
(当,q=0.3)
4.7解:
有限长线源。
首先判断大气稳定度,确定扩散参数。中纬度地区晴朗秋天下午4:00,太阳高度角30~35。左右,属于弱太阳辐射;查表4-3,当风速等于3m/s时,稳定度等级为C,则400m处。
其次判断3分钟时污染物是否到达受体点。因为测量时间小于0.5h,所以不必考虑采样时间对扩散参数的影响。3分钟时,污染物到达的距离,说明已经到达受体点。
有限长线源
距离线源下风向4m处,P1=-75/43.3=-1.732,P2=75/43.3=1.732;。代入上式得
。
端点下风向P1=0,P2=150/43.3=3.46,代入上式得
4.8解:
设大气稳定度为C级,。
当x=1.0km,。由《大气污染控制工程》P106 (4-49)
4.9解:
设大气稳定度为C级。
当x=2km时,xD<x<2xD,按x= xD和x=2xD时浓度值内插计算。
x= xD时,,代入《大气污染控制工程》P88 (4-9)得
x= 2xD时,,代入P101 (4-36)得
;
通过内插求解
当x=6km>2xD时,,
计算结果表明,在xD<=x<=2xD范围内,浓度随距离增大而升高。
4.10解:
由所给气象条件应取稳定度为E级。查表4-4得x=12km处,。
,
。
4.11 解:
按《大气污染控制工程》P91 (4-23)
由P80 (3-23)
按城市及近郊区条件,参考表4-2,取n=1.303,n1=1/3,n2=2/3,代入P91(4-22)得
。
《环境空气质量标准》的二级标准限值为0.06mg/m3(年均),代入P109(4-62)
=
解得
于是Hs>=162m。实际烟囱高度可取为170m。
烟囱出口烟气流速不应低于该高度处平均风速的1.5倍,即uv>=1.5×1.687×1700.25=9.14m/s。但为保证烟气顺利抬升,出口流速应在20~30m/s。取uv=20m/s,则有
,实际直径可取为4.0m。
4.12解:
高架连续点源出现浓度最大距离处,烟流中心线的浓度按 P88(4-7)
(由P89(4-11))
而地面轴线浓度。
因此,
得证。
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