Установление размеров санитарно-защи гной зоны (Lo)
Определить величину максимальной приземной концентрации С" с учетом суммации и расстояние Х", на котором она достигается (табл. 9.7). Те же величины рассчитать при скоростях ветра U = 3 м/с и Uj — 9 м/с. Где Сти и Хти — значения максимальной приземной концентрации примеси и расстояние от источника выброса, на котором она достигается, при скорости ветра U = 2 м/с. Значение г < 1, а коэффициент р… Читать ещё >
Установление размеров санитарно-защи гной зоны (Lo) (реферат, курсовая, диплом, контрольная)
Ширина СЗЗ определяется двумя способами:
- 1) по нормативным показателям;
- 2) расчетным путем.
Первый вариант применяем, когда на внешней границе СЗЗ концентрация всех ЗВ С0бщ < ПДКмр, и ширина СЗЗ принимается в соответствии с нормативами (Р 2.2.2006;05).
Второй вариант используют в тех случаях, когда Собщ > ПДКмр на внешней границе СЗЗ. Здесь ширина СЗЗ устанавливается в соответствии с расчетами.
В обоих вариантах учитываются климатические факторы и неблагоприятные метеорологические условия (НМУ). Учет одного из них — опасной скорости ветра — рассмотрен во Н-ой части методических указаний «Экология атмосферного воздуха» (2000 г.).
Общие принципы расчета расстояния Lo от центра СЗЗ до ее внешней границы в заданном направлении.
Рассчитывается ?0/, на котором С0бЩ = ПДК.
Lo, корректируется в соответствии с вытянутостью розы ветров в рассматриваемом направлении.
Методика расчета расстояния от центра СЗЗ до ее внешней границы в заданном направлении.
Для каждого источника определяется максимальная приземная концентрация каждой примеси — См, и расстояние, на котором она образуется (Хш).
Рассчитывается С0бШ1 при средневзвешенной опасной скорости ветра 1/ж для высоких организованных источников выбросов:
где С"/ - вклад низких неорганизованных источников.
Если С0бш1 < ПДК, то определяют С0бщ2 при скорости ветра равной 1 м/с:
Если С0бщ1 SS ПДК и С0бщ2 S ПДК, то принимают нормируемую ширину СЗЗ = L0.
Если Со6щ1 > ПДК, то расчет ведут по методу координатных сеток, рассчитывая С0бщ (и = ммс, м/с) в узлах координатной сетки с центром координат, совпадающим с центром СЗЗ (шаг сетки — для объектов I и II классов вредности — 250 м, для III — 100 м, IV — 25 м, до тех пор пока С0вщ 2 ПДК).
Если Собщ1 < ПДК, а С0бщ2 > ПДК, то расчет ведут по методу координатных сеток, рассчитывая Собщ (и = I м/с) в узлах координатной сетки с центром координат, совпадающим с центром СЗЗ, до тех пор пока Собщ ^ ПДК.
Затем рассчитывают окончательный размер СЗЗ L (м) — расчетное расстояние от центра СЗЗ до ее внешней границы — с учетом вытянутости розы ветров:
где р" / ро — вытянутость среднегодовой розы ветров в рассматриваемом направлении.
Задача 1.
Тепловая электростанция выбрасывает в атмосферу Mi — 15 т/ч диоксида серы и Мг = 15 т/ч диоксида азота. Температура газовоздушной смеси Тг= 123 °C.
Высота трубы Я = 150 м, диаметр ее устья 0 = 5 м. Средняя скорость выхода газовоздушной смеси Wo = 10 м/с. Электростанция расположена в Томской области (коэффициент Л, зависящий от температурной стратификации атмосферы, равен 140). Средняя максимальная температура наиболее жаркого месяца года 7 В = 20 °C. Коэффициент, учитывающий влияние рельефа местности на рассеивание примеси, r| = 1.
Рассчитать величины Ст и Хт с учетом коэффициента суммации при скоростях ветра U = 2 м/с и Яг = 10 м/с. Определить размеры санитарно-защитной зоны с учетом среднегодовой розы ветров (табл. 9.6).
Таблица 9.6
Скорость ветра и баллы Бофорта.
Направление ветра. | С. | СВ. | В. | ЮВ. | Ю. | ЮЗ. | СЗ. | |
Повторяемость ветра рт % | ||||||||
Вытянутость розы ветров р" / До. | 0,64. | 0,56. | 0,40. | 0,88. | 1,12. | 1,52. | 2,32. | 0,56. |
Решение. 1. Расчет величин Ст и Хт:
Привести массу выбросов ЗВ с учетом эффекта суммации к выбросу SO2:
где ПДК" р SO2 = 0,5 мг/м3; ПДК" р NO2 = 0,085 мг/м3.
Расчет См при опасной скорости ветра:
где F — безразмерный коэффициент, учитывающий дисперсность выбрасываемой примеси: F = 1 для газообразных веществ и мелкодисперсных аэрозолей и F = 2−4 для крупнодисперсной пыли в зависимости от степени очистки.
Значения безразмерных коэффициентов т и и, учитывающие условия выброса газов из устья источника выброса, рассчитываются по формулам.
где.
Значение коэффициента п определяют по зависимости от величины параметра Vm = 0,65^(Pj ? АТ)/Н :
- а) при Vm > 2, я= 1;
- б) при 0,5 < Ут < 2, п = 0,532Fm-2,13Km + 3,13;
- в) при Vm < 0,5, п = 4,4 Vm.
По второму варианту значения безразмерных коэффициентов тип определяются по графикам (рис. 9.6).
Наконец, для приближенных расчетов принимают:
Подставив все значения в формулу (9.11), получим:
2. Расчет Ст для отдельных компонентов выбросов.
Рис. 9.6. Зависимость безразмерных коэффициентов т и л от параметров/и Vm
где.
В уравнении (9.14) величина V — объемная скорость выхода газововоздушной смеси из устья источника определяется по формуле.
Тогда, подставив значение Vm (9.12) и (9.14) в уравнение (9.13), получаем:
т. е. на расстоянии 2231 м от источника выброса находится точка максимальной приземной концентрации SO2 при опасной скорости ветра.
3. Расчет Сти и Хти при скорости ветра U=2 м/с.
Влияние скорости ветра на рассеивание примеси определяется по соотношениям.
где Сти и Хти — значения максимальной приземной концентрации примеси и расстояние от источника выброса, на котором она достигается, при скорости ветра U = 2 м/с. Значение г < 1, а коэффициент р > 1.
Для определения коэффициентов г и р можно воспользоваться графиком на рис. 1 из методического указания (Мананков А. В. Экология воздуха. Часть II. Роль климатических факторов в загрязнении атмосферы. С. 5). Кроме того, можно эти коэффициенты вычислить:
где UM — опасная скорость ветра. Ее рассчитываем так: при Км > 2 м/с,
или, подставив в уравнение (9.18) значение V" из (9.14) и значение /из уравнения (9.12), получаем:
Зная, что 0,25 < U/ U"< 1 (9.17), вычислим коэффициенты г и р.
Коэффициент р:
Подставив значения коэффициентов г и р из уравнений (9.19) и (9.20) в уравнение (9.16), получаем искомые величины:
4. Расчет Сти и Хти при скорости ветра //2=10 м/с:
5. Расчет величины С0бщ;
Вычислим фоновую концентрацию примесей, приведен ных к SO2, зная, что C, j>so2 = 0,01 мг/м3, Сфыог = 0,1 мг/м3.
Тогда.
6. Расчет расстояния от центра источника до внешней границы санитарно-защитной зоны.
В этом варианте Lo = const для всех направлений.
На расстоянии Lo величина С06Щ = Сх = ПДК — Сф:
Отсюда
7. Расчет расстояния от центра СЗЗ до ее внешней границы по восьми румбам розы ветров.
Тогда Lc = 8995 м, Lc.в = 7871 м, LB = 5622 м, 1ю.в = 12 368 м, 1Ю = 15 742 м, Тю-з = 21 364 м, L, = 32 600 м, Lc.3 = 7871 м.
Отсюда максимальный размер СЗЗ в западном румбе при западном ветре равен 32 600 м, а максимальный размер при восточном ветре составляет 5622 м.
Исходные данные для задачи 2.
Тепловая электростанция выбрасывает в атмосферу М = (10, 11, 12, 13, 14, 16, 17, 18, 19, 20) т/ч диоксида серы и М2 = (1,0; 1,5; 2,0; 2,5; 3,0; 3,5; 4,0; 4,5; 5,0; 5,5) т/ч диоксида азота. Температура газовоздушной смеси Т = 123 °C. Высота трубы Н = (120, 130, 140, 145, 150, 155, 160, 165, 170, 175) м, диаметр устья D = 5 м. Средняя скорость выхода газовоздушной смеси fV0 = 10 м/с. Электростанция расположена в Томской области (А = 140). Средняя максимальная температура наиболее жаркого месяца 7 В = 20 °C. Коэффициент r| = 1.
Определить величину максимальной приземной концентрации С" с учетом суммации и расстояние Х", на котором она достигается (табл. 9.7). Те же величины рассчитать при скоростях ветра U = 3 м/с и Uj — 9 м/с.
Таблица 9.7.
Метеопараметры для территорий г. Томска.
Направление ветра. | С. | СВ. | В. | ЮВ. | Ю. | ЮЗ. | СЗ. | |
Повторяемость ветра р", %. | ||||||||
Вытянутость розы ветров р" / ра | 0,56. | 0,40. | 0,64. | 0,88. | 1,12. | 2,32. | 1,52. | 0,88. |
Определить размеры санитарно-защитной зоны с учетом среднегодовой розы ветров.
Розу ветров и санитарно-защитную зону вычертить в произвольном масштабе.