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CN112684123A - 一种工厂级空气质量污染源网络推演方法 - Google Patents

一种工厂级空气质量污染源网络推演方法 Download PDF

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CN112684123A
CN112684123A CN202110122631.0A CN202110122631A CN112684123A CN 112684123 A CN112684123 A CN 112684123A CN 202110122631 A CN202110122631 A CN 202110122631A CN 112684123 A CN112684123 A CN 112684123A
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CN
China
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grid
point
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pollution source
grids
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CN202110122631.0A
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Inventor
王建强
谢凯
刘华峰
周俊峰
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Shanxi Yunshi Taigang Information Automation Technology Co ltd
Original Assignee
Shanxi Yunshi Taigang Information Automation Technology Co ltd
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Abstract

本发明属于环境监测技术领域，具体公开了一种工厂级空气质量污染源网络推演方法，具体步骤如下：一、将整个厂区均匀划分成12个网格，以每个烟囱为原点，风向为X轴，利用点源扩散模式计算每个网格中心点的浓度；二、选取三个浓度最高的网格，每个高浓度网格再均匀划分为12个二次网格，计算每个二次网格的中心点浓度，选取浓度最高的二次网格再次往下分解；三、重复步骤二的动作，直到N次网格的大小低于100㎡时，停止分解，确定污染源头，及时掌握工厂空气对职工及周边居民生活的影响，完成监测任务，及时采取防治措施，防止恶性污染事故发生，本推演方法操作简单方便，定位速度快，能够完美适用于工厂的复杂环境。

Description

一种工厂级空气质量污染源网络推演方法
技术领域
本发明属于环境监测技术领域，具体涉及一种应用于工厂的空气污染源头的网格推演方法。
背景技术
随着我国环境管理工作的深入，需要环境监测提供更加全面的空气质量数据，清楚大范围区域空气质量状况及空气污染物的输送情况，了解工业生产对环境空气质量的影响。为此，需要在各工业生产厂矿设立空气质量监测站点，监测厂区环境空气变化和传输以及这些传输对各区域酸沉降的影响，及时找到可能造成污染的源头，采取措施避免污染事件的发生。
发明内容
为解决现有技术存在的技术问题，本发明提供了一种工厂级空气质量污染源网格推演方法，确定的点位可以准确地找到引起空气质量变化的源头，同时掌握工厂空气对职工及周边居民生活的影响。
为实现上述目的，本发明所采用的技术方案为：一种工厂级空气质量污染源网络推演方法，具体步骤如下：
一、将整个厂区均匀划分成12个网格，以每个烟囱为原点，风向为X轴，利用点源扩散模式计算每个网格中心点的浓度。
点源扩散模式的具体表达如下：
Figure BDA0002921821970000011
其中，C是污染源下风侧任一点(x,y,z)的污染物浓度(单位：μg·m-3)；Q是污染源强度(μg·s-1)；U是污染源排放口的平均风速(单位：m·s-1)；σy为垂直于平均风向的水平横向扩散参数,(单位：m)σz是铅直扩散参数(单位：m)；Y是该点离X轴的横向距离(单位：m)；z是该点离地面的高度(单位：m)；H是烟囱的高度(单位：m)。
Figure BDA0002921821970000012
其中，γ1、γ2、α1、α2由查表获得，大气稳定度由A.B.C.D.E.F表示，即强不稳定、不稳定、弱不稳定、中性、较稳定和稳定。
选取三个浓度最高的网格，每个高浓度网格再均匀划分为12个二次网格，计算每个二次网格的中心点浓度，选取浓度最高的二次网格再次往下分解。
重复步骤二的动作，直到N次网格的大小低于100㎡时，停止分解，确定面积小于100㎡的N次网格为污染源头。
本发明提供了一种工厂级空气质量污染源网格推演方法，通过算法对网格中心点的浓度进行计算，使得再次分割的网格朝向污染浓度更高的地方移动，能够将空气污染源定位在100㎡之内，定位精度高，能够很好地完成监测任务，及时采取防治措施，防止进一步污染，也防止恶性污染事故发生。本算法操作简单方便，定位速度快，能够完美适用于工厂的复杂环境；另外，通过准确定位空气污染源头，也能够及时掌握工厂空气对职工及周边居民生活的影响。
附图说明
图1为本发明的推演示意图。
具体实施方式
为了使本发明所要解决的技术问题、技术方案及有益效果更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
如图1所示，一种工厂级空气质量污染源网络推演方法，以钢厂为例，主要污染源主要来自于烟气排放，在北方地区，常年以西北风为主，首先根据厂区地图形状，将整个厂区均匀划分成12个网格，以每个烟囱为原点，风向为X轴，利用点源扩散模式计算每个网格中心点的浓度；
点源扩散模式的具体表达如下：
Figure BDA0002921821970000021
其中，C是污染源下风侧任一点(x,y,z)的污染物浓度(单位：μg·m-3)；Q是污染源强度(μg·s-1)；U是污染源排放口的平均风速(单位：m·s-1)；σy为垂直于平均风向的水平横向扩散参数(单位：m)；σz是铅直扩散参数(单位：m)；Y是该点离X轴的横向距离(单位：m)；z是该点离地面的高度(单位：m)；H是烟囱的高度(单位：m)。
Figure BDA0002921821970000031
其中，γ1、γ2、α1、α2由查表1获得，大气稳定度由A.B.C.D.E.F表示，即强不稳定、不稳定、弱不稳定、中性、较稳定和稳定。
表1
Figure BDA0002921821970000032
选取三个浓度最高的网格，每个高浓度网格再均匀划分为12个二次网格，计算每个二次网格的中心点浓度，选取浓度最高的二次网格再次往下分解。
重复步骤二的动作，直到网格的大小为100㎡时，不再往下分解，确定最后的这个网格为污染源头。
选取三个浓度最高的网格，每个高浓度网格再均匀划分为12个二次网格，计算每个二次网格的中心点浓度，选取浓度最高的二次网格再次往下分解；
重复步骤二的动作，直到N次网格的大小低于100㎡时，停止分解，确定面积小于100㎡的N次网格为污染源头。
钢厂实施空气质量监测项目时，空气质量污染源头的查找即是采用此方法进行，通过此方法可迅速找到引起空气质量变化的源头，及时进行污染防治，防止污染事故的发生。
以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包在本发明范围内。

Claims (1)

1.一种工厂级空气质量污染源网络推演方法，其特征在于，具体步骤如下：
一、将整个厂区均匀划分成12个网格，以每个烟囱为原点，风向为X轴，利用点源扩散模式计算每个网格中心点的浓度；
点源扩散模式的具体表达如下：
Figure FDA0002921821960000011
其中，C是污染源下风侧任一点(x,y,z)的污染物浓度，Q是污染源强度，U是污染源排放口的平均风速，σy为垂直于平均风向的水平横向扩散参数，σz是铅直扩散参数，Y是该点离X轴的横向距离，z是该点离地面的高度，H是烟囱的高度；
二、选取三个浓度最高的网格，每个高浓度网格再均匀划分为12个二次网格，计算每个二次网格的中心点浓度，选取浓度最高的二次网格再次往下分解；
三、重复步骤二的动作，直到N次网格的大小低于100㎡时，停止分解，确定面积小于100㎡的N次网格为污染源头。
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