污染氣象條件分析.docx

污染氣象條件分析本項(xiàng)目主要利用清遠(yuǎn)市氣象局已有的氣象資料進(jìn)行污染氣象條件分析。6.1.1 地面風(fēng)特征（1）地面風(fēng)向、風(fēng)速 根據(jù)清遠(yuǎn)市氣象局提供的該市2000年地面氣象觀測(cè)資料統(tǒng)計(jì)，清遠(yuǎn)市區(qū)全年主導(dǎo)風(fēng)為NNE風(fēng)，頻率為15.8%。由于該區(qū)處于北回歸線附近，屬亞熱帶海洋季風(fēng)區(qū)，夏季受熱帶海洋性氣團(tuán)影響，同時(shí)冬半年又受極地大陸冷氣團(tuán)的影響，因此，該區(qū)風(fēng)向呈明顯的季節(jié)性變化。該區(qū)夏季主要吹偏南風(fēng)，其中SE風(fēng)SW風(fēng)頻率占53. 5%，秋季和冬季主要吹偏北風(fēng)，N風(fēng)ENE風(fēng)頻率秋季占55. 2%、冬季占62. 5%，而春季的風(fēng)向則主要吹偏北風(fēng)和偏南風(fēng)，初春期間（3月份）由于該區(qū)仍會(huì)受到極地大陸冷氣團(tuán)的影響，因此3月份該區(qū)以NENE風(fēng)為主，占51. 2%，而春末（6月份）則以SESW風(fēng)為主，占48. 2%，由此可見，春季是該市由吹北風(fēng)轉(zhuǎn)為偏南風(fēng)的過渡季節(jié)，表61為清遠(yuǎn)市區(qū)春、夏、秋、冬及全年的風(fēng)向頻率分布情況。（2）小風(fēng)頻率分布特征小風(fēng)和靜風(fēng)天氣是最不利于大氣污染物輸送和稀釋的氣象條件，由于污染物不能及時(shí)被輸送稀釋，致使污染物被堆積在排放源附近的區(qū)域內(nèi)，因而對(duì)周圍環(huán)境空氣容易造成污染。 在此所提及的小風(fēng)是指十分鐘內(nèi)平均風(fēng)速小于1. 0米/秒（包括靜風(fēng)）的風(fēng)速。該市小風(fēng)出現(xiàn)頻率年均為15.8%（其中靜風(fēng)頻率為5.1%），其它各季小風(fēng)出現(xiàn)的頻率見表62。由此可見，該市春季小風(fēng)出現(xiàn)的頻率為18. 5%，比其它各季略高，秋季小風(fēng)出現(xiàn)頻率最低，為12. 9%。一般來說，小風(fēng)頻率出現(xiàn)愈少愈好，這樣有利于大氣污染物的擴(kuò)散輸送。（3）污染系數(shù)風(fēng)向頻率除以該風(fēng)向的平均風(fēng)速即為污染系數(shù)，它反映出某一方位的污染嚴(yán)重與否，某方位污染系數(shù)大，則其下風(fēng)向的空氣污染就嚴(yán)重。在城市規(guī)劃及工業(yè)布局的時(shí)候，必須予以考慮，原則上應(yīng)盡可能把污染嚴(yán)重的工業(yè)項(xiàng)目布置在污染系數(shù)小的上風(fēng)向區(qū)域，污染系數(shù)大的上風(fēng)向只能作為無污染行業(yè)的發(fā)展用地。表6-3為清遠(yuǎn)市區(qū)各季及全年的污染系數(shù)，由表可見，該市春、秋及冬季以NNNE方位的污染系數(shù)較大，其結(jié)果使得其下風(fēng)向的S-SW區(qū)域的污染較其它方位嚴(yán)重，而夏季的污染系數(shù)則以SE-S方位的污染系數(shù)較大，使得其下風(fēng)向的NW-N區(qū)域的污染較其它方位嚴(yán)重。綜合全年情況，NNE方位的污染系數(shù)最大，其次是E和SE方位。因此，在進(jìn)行城市總體規(guī)劃及工業(yè)布局的時(shí)候，為了減輕工業(yè)發(fā)展給該市造成的大氣污染，應(yīng)當(dāng)盡可能將有一定大氣污染的工業(yè)項(xiàng)目布置在該市的SWNW方位區(qū)域。表61清遠(yuǎn)市區(qū)各季及全年的風(fēng)向頻率分布情況（%）NNNENEENEEESESESSES春季16.013.07.3夏季3.54.925.3秋季9.917.01.4冬季8.335.06.712.51.11.7全年9.53.69SSWSWWSWWWNWNWNNWC春季1.43.0夏季3.04.1秋季1.45.0冬季2.84.7全年1.85.1表62清遠(yuǎn)市小風(fēng)率的季節(jié)變化（%）季節(jié)春季夏季秋季冬季全年小風(fēng)頻率18.517.112.914.715.8表63清遠(yuǎn)市各風(fēng)向的污染系數(shù)NNNENEENEEESESESSE春季5.03.5夏季1.01.8秋季3.06.0冬季3.30.6全年3.01.6SSSWSWWSWWWNWNWNNW春季0.81.1夏季1.00.2秋季1.00.5冬季0.51.0全年.2 大氣穩(wěn)定度用P-T法分類，得到大氣穩(wěn)定度的分布結(jié)果見表6-4， 清遠(yuǎn)市以中性為主，頻率為67.1%，穩(wěn)定類（E、F）和不穩(wěn)定類（A、B、C）的頻率為20.8%和12.2%。該市各季的大氣穩(wěn)定度仍以D類居多，其中尤其以春季頻率最高，達(dá)78.8%，其次為冬季，頻率為76.1%，秋季最小，為50.8%。不穩(wěn)定類（A、B、C）最大頻率出現(xiàn)在夏季，為18.8%。穩(wěn)定類（E、F）的出現(xiàn)頻率以秋季為最大（35.6%），春季最小，頻率為13.1%。表6-4清遠(yuǎn)市區(qū)各季不同穩(wěn)定度頻率（%） 穩(wěn)定度季節(jié)不穩(wěn)定類中性類穩(wěn)定類ABC小計(jì)DEF小計(jì)春季8.213.1夏季3.54.410.918.862.510.18.718.8秋季14.350.8冬季7.316.5全年12.2風(fēng)速隨高度的變化風(fēng)速隨高度的變化用指數(shù)率即： 式中： 、U0為距地面Z 高度、Z0高度處的風(fēng)速 P為風(fēng)廓線指數(shù)，是一個(gè)與大氣穩(wěn)定度相關(guān)的參數(shù)，不同穩(wěn)定度下的風(fēng)速廓線指數(shù)，見表6-6。表6-6 風(fēng)速廊線P 值擬合結(jié)果穩(wěn)定度ABCDE、FP00.250.306.1.4 混合層高度混合層高度是指大氣污染物向上擴(kuò)散可達(dá)到的范圍，由于地面的動(dòng)力擾動(dòng)和熱力作用，在近地層形成較強(qiáng)的湍流，其可向上傳遞到一定的范圍，在這個(gè)范圍內(nèi)，湍流強(qiáng)度較大，大氣擴(kuò)散能力很強(qiáng)；而其外，湍流度較弱，擴(kuò)散能力很弱。對(duì)50公里以內(nèi)的污染擴(kuò)散問題，通常認(rèn)為污染物被限制在混合層范圍內(nèi)。當(dāng)大氣穩(wěn)定度為不穩(wěn)定或中性時(shí)：當(dāng)大氣穩(wěn)定度為穩(wěn)定時(shí)：h大氣邊界層高度;u1010M高度平均風(fēng)速，m/s，大于6 m/s時(shí),取為6m/s;as、bs邊界層系數(shù);f地轉(zhuǎn)參數(shù);地轉(zhuǎn)角速度，取=7.29*10-5rad/s地理緯度，deg，本項(xiàng)目為北緯2304050f=5.856*10-5由表6-5清遠(yuǎn)市區(qū)風(fēng)向、風(fēng)速、大氣穩(wěn)定度的聯(lián)合頻率分布可得：A、B、F取風(fēng)速為2.5m/s，C 、D、E取風(fēng)速為4m/s，得到不同穩(wěn)定度下的平均混合層高度,見表6-7。表6-7 不同穩(wěn)定度下平均混合層高度穩(wěn)定度ABCDEF平均高度2390124013708204401506.1.5 大氣擴(kuò)散參數(shù)大氣擴(kuò)散參數(shù)按冪函數(shù)形式，即： x：污染物在空氣中隨氣流輸送的距離； a、b、c、d：反映擴(kuò)散參數(shù)變化規(guī)律的系數(shù)和指數(shù)； y、z：分別代表水平橫向擴(kuò)散參數(shù)和垂直方向擴(kuò)散參數(shù)；對(duì)小風(fēng)、靜風(fēng)條件，擴(kuò)散參數(shù)選取見下表：表6-8 小風(fēng)（0.5m/su101.5m/s）、靜風(fēng)(u100.5m/s) 擴(kuò)