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本讲主要内容$lesson$
熟悉大气环境影响的预测方法
掌握按排放特征、地形条件等正确选用相关模式的方法
掌握有风点源正态烟羽扩散模式的运用
掌握抬升高度的计算方法
内容讲解
预备知识
空气质量模式的作用：
空气质量模式是大气环境影响预测的主要分析手段;它在大气环境影响评价、制定大气排放标准以及日常对大气环境质量控制和管理等方面具有非常重要的作用。不论在时间、空间上，还是在分辨个别污染源对环境质量的贡献上，空气质量监测都有其局限性。唯有采用空气质量模式预测才能比较完善地解决下述问题 ：
(1)预测未来建设项目建成后对空气质量影响的程度和范围;
(2)比较各种建设方案对空气质量的影响;
(3)给出各类或各个污染源对任一接受点污染物浓度的贡献(污染分担率);
(4)优化城市或区域的污染源布局;
(5)制定合理的大气排放标准以及实施科学的总量控制和日常的环境质量管理。
熟悉大气环境影响的预测方法
1、方法分类及相互关系
预测方法大体上可分为三大类：物理方法，经验方法和数学方法。物理模式是指利用风洞或水槽等实验设备模拟手段，给出预测结果的方法。这类模拟的过程较复杂，需要具有一定水平的专业人员以及必要的专门设备。物理模拟可模拟复杂地形、建筑物下洗、多个相邻排放源等问题。经验方法是在统计、分析历史资料的基础上，结合未来的发展规划进行预测。数学方法是指利用数学模式进行计算或模拟。近二十年以来，由于计算机技术的飞速发展，数学方法应用得较为普遍。
按经典的划分法，数学方法可分三大类：第一类是基于taylor统计理论的所谓“统计理论”;第二类是求解守恒方程组，假设湍流通量正比于平均梯度的所谓“梯度理论”或其它湍流闭合理论; 第三类是基于因次分析的“相似理论”。有关利用“梯度理论”求解平流扩散方程和应用属于“统计理论”范畴的随机游动模式(或monte carlo模式)的文献，见诸报导得较多;而后者由于克服了数值求解平流扩散方程时的“假扩散”问题，近年来发展尤为迅速。
上述方法通常都是需要进行数值计算的，因此，在工程上除少数问题外，尚未达到普遍应用的地步。但是三大理论中的有关内容，却经常在工程中应用。
2、正态模式
正态模式的前提是假定污染物在空间的概率密度是正态分布，概率密度的标准差(即扩散参数)通常用“统计理论”方法或其它经验方法确定。正态模式之所以一直被应用，主要因为它具有以下优点：
(1) 物理上比较直观，其最基本的数学表达式可从常用的数学手册中查到;
(2) 模式直接以初等数学形式表达，便于分析各物理量之间的关系和数学推演，易于掌握和计算;
(3) 对于惰性污染气体、平原地区的低架源，预测结果和实测值比较一致;
(4) 对于其它复杂问题(例如高架源、复杂地形、沉积、化学反应等问题)，对模式进行适当修正后，许多结果仍可应用。
然而，正态模式必然受到正态分布的制约;常用的正态烟羽扩散模式实质上已假定流场是定常的，不随时间变化，同时在空间是均匀的。均匀意味着扩散参数随下风距离的变化关系以及平均风速到处都一样。这些都必然限制了正态烟羽扩散模式的应用范围和发展。
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