Шрифт:
Как следует из этого графика при > 200 ошибка в определении высоты выброса превосходит 10 % и резко возрастает с увеличением полуугла наблюдения . На практике для уменьшения ошибки в определении вертикального размера облака следует его наблюдение вести на относительно больших удалениях.
3.8. Высоты подъемов выбросов в атмосфере
Как было показано в главе 1, одним из основных параметров в рамках любой математической моде-|ли расчета концентраций загрязняющей примеси является высота вторичного атмосферного источника — фактически высота выброса в месте потери им динамической индивидуальности.
В большинстве современных разработок авторы пытаются использовать аналитические выражения для этого параметра, однако практика применения подобных формул имеет слишком малую область корректного использования в отношении как к тепловой мощности источника, так и к метеопараметрам.
Кроме того, часто путают динамический подъем выбросов с тепловым всплытием их разрушившихся объемов. Ошибочно считают, что тепловой подъем дает искомый результат, после чего наступает фаза атмосферной диффузии.
За границу струи, например, предлагается [136] принять изолинию однопроцентной относительной избыточной температуры.
Не всегда имеются и достаточно точные определения самого понятия подъема выброса. Например, применительно к струям факельного типа за такую высоту принимается [137,138] высоту струи, когда угол касательной к траектории ее наветренной части в сносящем ветре равен 100, в других работах за такую высоту предлагается считать подъем выброса на фиксированном расстоянии от трубы или его подъем за фиксированное время и т. д.
Некоторые авторы считают, что «потолок» выброса достигается, где он еще различим с помощью измерительной или фотографической аппаратуры.
Считается, что в случае когда радиоактивные или химические опасные вещества поступают в атмосферу посредством взрыва, можно пользоваться результатами работы Бриггса [139]. Однако результаты вычислений по приведенным там формулам также имеют весьма ограниченный диапазон применения. Поэтому рекомендуется, если это возможно, эффективную высоту источника загрязнений определять натуральными измерениями или оценкой.
Бриггс в зависимости от метеорологических условий предлагает проводить расчет подъема струи h по одной из нескольких модельных формул. Приведем их. Для устойчивого равновесия атмосферы предлагается выражение:
Значения параметра р, входящего в эту формулу, в зависимости от класса устойчивости атмосферы представлены в таблице 3.6.
Таблица № 3.6.
Скоростной параметр р в зависимости от устойчивости атмосферы и типа местности (по данным [162])
Для высот Z > 200 м следует брать постоянную скорость ветра на высоте 200 м.
Для условий слабых ветров подъема факела на завершающем этапе подъема предлагается находить по формуле:
h = 5,3 F1/4 — S3/8 — R0,
где R0 — радиус дымовой трубы.
Для условий, близких к нейтральным, при которых параметр S приближается к нулю, Бриггс предлагает следующую формулу расчета конечного подъема факела:
h = l,54(F/U SU2X)2/3– hs1/3
где Uх — скорость трения; hs — высота дымовой трубы.
В работе [22] предлагается формула, объединяющая начальный поток количества движения
М0 = W20R20 и плавучий поток F:
h = 3,75M01/2 /U(10 м)+ 5F/U(10 м)3
где U(10 м) — скорости ветра, измеренная на высоте флюгера.
Одной из первых формул, при составлении которой сделана попытка учесть вклад динамического и теплового подъема выброса, является формула Холланда (Holland) [116]:
где скорость примеси в выходном сечении W0 в м/с; диаметр устройства выброса D0 в метрах.
Эта формула получена в результате обработки наблюдений за шлейфами, выброшенными из трубы на высотах, не превышающих 50 м.
В ряде работ [137], полный подъем выброса в атмосфере предлагается разделить на динамический (газодинамический) hr и тепловой hm — за счет перегрева вещества выброса. Полный подъем загрязняющей примеси h при этом определяется сложением динамической и тепловой составляющих: