关于高斯烟羽模式在高架源、大粗糙度地形条件下有效性的研究

基于联邦德国卡尔斯鲁厄核研究中心19次高架(H=160m)大气猕散实验资料,应用相关分析和符合指数d对轴向归一化扩散因子的预测值X_p和观测值X_o进行了统计比较,以检验高斯烟羽模式在高架源、大粗糙度地形条件下的有效性,研究中采用了四类稳定度分类方法和两组扩散参数系,结果表明符合指数d的预测性能好于相关系数。     

用我国各地实测资料拟合的高架源大气扩散参数

采用Ｂｒｉｇｇｓ大气扩散参数的一般式（σ＝ａｘ（１＋βｘ）＾－１／２）将国内一些实测大气扩散参数组织拟合,求出高架源大气扩散参数。拟合大气扩散参数经与ＧＢ３８４０－９１和Ｂｒｉｇｇｓ大气扩散参数比较结果合理,一般适用于１００ｍ 以上的高架源扩散情况。因此在大气扩散计算中有实用价值。     

高斯模式扩散参数的实测估算法

利用地面浓度测试资料和引入无量纲参数Ｃ‘和ｒ，通过高斯扩散模式反推出大气扩散参数δｙ和δｘ，该法可用于现场观测，风洞试验及模型的校准。     

烟羽在夜间雾天状况下的扩散数值研究

用夜间雾的数值模式研究了高架源在雾形成前后的扩散特征。模拟结果表明，雾的出现影响了大气近地层结，使原来很稳定的大气变成不稳定大气，但雾顶以上仍是逆温状态，这样导致雾顶附近的高浓度污染物向地面输送加剧，造成地面污染。这种情况非常类似于日出后出现的地面熏烟。研究结果从大气扩散方面解释了近年来在雾天临测中发现的地面高浓度污染现象，说明雾天是造成地面严重污染的重要天气之一。     

高斯迭加模式在区域性大气环境影响评价中多源污染的应用

在区域大气环境影响评价中，经常遇到多个污染源复合污染问题。由于其污染特性与单源污染不同，容易造成评价区局部地区严重污染（如出现高浓度环岛）。本文推荐使用高斯迭加模式进行复合污染的计算，并在此基础上绘制污染物等浓度线图，为环保决策部门提供图文并茂的环评资料，同时也就应用高斯迭加模式计算的产生的各种误差进行了探讨。     

典型耦合优化算法在源项反演中的对比研究

突发大气污染事故中,污染源的快速、准确确定是应急处置的基础.为研究有效的源项评估方法,本文基于美国草原外场SO₂释放实验,利用GA-PSO、GA-NM、PSO-NM 3种耦合算法,分别与高斯点源烟羽扩散模型结合,对源强和位置等污染源参数进行反演与对比,并从算法结构与大气扩散条件方面进行反演效果差异分析.结果表明,从源强反演角度看,PSO-NM反演结果的准确性最高、稳定性最强,平均误差（11.3%）与平均标准偏差（0.7g/s）明显低于GA-NM（16.4%、13.3g/s）与GA-PSO（29.0%、26.6g/s）.从位置反演角度看,PSO-NM的反演结果最为稳定,反演的平均标准偏差（0.29m）明显低于GA-NM（3.20m）与GA-PSO（3.03m）算法;在不稳定和中性扩散条件下,PSO-NM算法的位置反演准确性最高,误差为4.97m;但在稳定扩散条件下,GA-NM的位置反演误差（7.69m）最小.从反演效率角度看,PSO-NM与GA-NM反演时间最短,更适用于污染源的快速确定.     

有风条件下点源高斯模式的参数敏感性分析

分析有风条件下点源高斯模式的参数敏感性,计算结果表明大气稳定度对污染物最大落地浓度最敏感,但规律性不明显。其余参数的敏感性如下,烟囱几何高度(H)>排放强度(Qs)>距地面10 m高处的10min的平均风速(U10)>烟囱出口烟气温度(Qv)>环境大气温度。因此在环境影响评价收集资料的过程中要注意,烟囱几何高度取值要准确,个位一定要明确;排放强度的确定最好精确到小数点后三位;平均风速的确定尽量精确到小数点后两位;当资料不足时,烟囱出口烟气温度可以根据实际情况估算。     

复杂地形条件下大气污染物的烟团扩散模式

本文对复杂地形条件下的多源大气扩散模式进行了探讨，并考虑了地形的影响及风场随高度的变化，通过调整烟团模式，对本溪地区ＳＯ２和ＴＳＰ浓度的时空分布进行了计算。     

小风条件下大气扩散模式发展回顾研究

由于小风对污染事件的潜在影响,以及与中等风速和大风条件相比边界层结构、湍流和扩散的特殊性,常规的稳态高斯烟流模式在这种条件下具有局限性,建立适用于小风条件的大气扩散模式具有重要的理论和实际意义。本文回顾了近年来小风条件下大气扩散模式的建立和发展,从较简单的解析模式到复杂的数值模式,并对不同模式的参数化方案、与示踪物实验的比较结果、适用性和不足之处进行了总结。综合考虑不同模式的优劣,在应用方面有利于根据实际情况选择合适的模式,在模式开发方面,有助于建立更加完备的大气扩散模式。     

面源模式的通用算法探讨

提出了矩形面源扩散模拟计算的数值积分法和中心虚点源法,以及二者结合的综合法,并用算例进行了计算精度、计算速度和结果连续性的对比.结果表明:与传统的后置虚点源法及其改进算法——谷清经验法相比,该算法与理论真值的相对误差可从20%以上降低到3%以下,并且可以准确地反映风向和面源的形状,但在计算量上要增大十几倍到上百倍.对于任意不规则面源,提出了正方形分割算法,并对分割正方形的取舍采用简便的重心判断法,以准确方便地模拟其形状.综合运用笔者提出的适于机算的通用面源算法,对不同的计算任务权衡速度和精度采用合适的算法,可以处理各种气象条件下任意形状面源的扩散计算,并可取得理想的计算精度.      

用Γ(x)函数推导高斯烟流模式

除了环境评价中使用大气扩散模式之外,有些环保人员也经常从不同方面接触到这一数学模式。由于模式较繁长,可能使某些人在理解它的用法,使用范围及特定意义等方面受到影响。本文试从一般环保技术人员所具有的数学知识,在理解假设条     

内陆丘陵河谷地区小风条件下的大气扩散模拟研究

针对湖南中部丘陵河谷地区的气象特点,开展了小风条件下大气扩散的数值模拟研究,并与示踪实验结果进行比较.模拟采用美国EPA推荐的非稳态拉格朗日高斯烟团模式CALPUFF,以加密的地面气象观测资料、边界层垂直廓线观测资料和铁塔多层湍流观测资料作为模拟气象场的输入.中等风速和小风条件下的模拟结果表明:模式对地表类型及资料的分...     

低碳源条件下供氧模式对活性污泥系统脱氮性能的影响

通过对比采用连续曝气和间歇曝气两种供氧模式的活性污泥系统对低碳源污水的脱氮性能,探究低碳源条件下供氧模式对活性污泥系统脱氮性能的影响.结果表明,反应器进水C/N为3时,连续曝气系统的总氮去除率较间歇曝气系统高17.92%,碳源脱氮利用率较间歇曝气系统高44.29%,同时,连续曝气系统中反硝化菌相对丰度(5.86%)也高于间歇曝气系统(2.06%),说明连续曝气系统对低碳源污水的脱氮性能明显优于间歇曝气系统.另外,基于16S rRNA测序功能预测,连续曝气系统中微生物的膜输送功能、碳水化合物代谢功能以及细胞组成功能均强于间歇曝气系统,因此连续曝气系统中微生物可以更好地利用碳源生长代谢,进而更好地处理低碳源污水.本研究为应对城市污水处理厂进水碳源不足提供思路.