Bài giảng Bài thực hành 4: Tính toán ô nhiễm cho trường hợp nhiều nguồn thải

Bài giảng Bài thực hành 4: Tính toán ô nhiễm cho trường hợp nhiều nguồn thải với mục tiêu giúp cho sinh viên làm quen với các bước tính toán sự phân bố ô nhiễm trong môi trường không khí trên một vùng cho nhiều nguồn thải cả trường hợp tức thời lẫn trung bình trong một phạm vi thời gian dài.
Nội dung trích xuất từ tài liệu:
Bài giảng Bài thực hành 4: Tính toán ô nhiễm cho trường hợp nhiều nguồn thải4. BÀI THỰC HÀNH 4. TÍNH TOÁN Ô NHIỄM CHO TRƯỜNG HỢP NHIỀU NGUỒN THẢI Tính toán phân bố ô nhiễm trong bài thực hành 5 áp dụng cho phạm vi thời gian dàihạn được thực hiện cho một nguồn thải. Bên cạnh đó, khi tính toán hay dự báo mức ô nhiễmcho một vùng nào đó cần phải tính được sự phân bố nồng độ tức thời hay dài hạn cho nhiềunguồn thải. Về phương pháp tính cho nhiều nguồn được trình bày trong tài liệu [2]. 4.1. Mục tiêu Mục tiêu của bài thực hành – làm quen với các bước tính toán sự phân bố ô nhiễmtrong môi trường không khí trên một vùng cho nhiều nguồn thải cả trường hợp tức thời lẫntrung bình trong một phạm vi thời gian dài. 4.2. Mô tả phương pháp Quy tắc chung tính toán nồng độ tức thời hay trung bình cho nhiều nguồn thải đượctrình bày trong [1]-[4]. Cũng giống như bài thực hành 3, để tính toán nồng độ trung bình chothời gian ngắn, như trung bình ngày đêm hay lâu hơn cần đơn giản hóa vấn đề bằng cách giảthiết rằng trong từng mùa nhất định, hè hoặc đông, cấp ổn định của khí quyển có thể thay đổixung quanh một cấp trung bình nào đó và ta chỉ tính toán đối với cấp ổn định trung bình ấy. Ngoài ra, các cấp vận tốc gió có thể được thay thế bằng trị số vận tốc gió trung bìnhuTB(α) trên một hướng α nào đó cùng với tần suất xuất hiện của gió P(α) còn có tần suất lặnggió Plặng. Phương pháp tính toán tần suất này được trình bày trong bài thực hành 3. Lưu ý rằngthực tế đo đạc tại nhiều trạm quan trắc khí tượng tại các tỉnh thành Việt Nam cho thấy tạinhiều tỉnh thành thời gian lặng gió có những tháng chiếm trên 50% khoảng thời gian quantrắc. Bên cạnh đó phương pháp Gauss – Pasquill không cho phép tính toán trường hợp lặnggió do vậy để tính toán nồng độ trung bình nên dựa vào phương pháp Berliand ứng với cả haitrường hợp: có gió và lặng gió. Các mô hình tính toán thực tế đã được thực hiện trong /[1]/.Trong mục này xem xét ứng dụng mô hình Berliand cho trường hợp nhiều nguồn thải với thờigian tính tức thời hay trung bình. 81 Chuẩn bị các thông số đầu vào: gồm ba nhóm dữ liệu chính. Nhóm thứ nhất gồm:chiều cao, đường kính ống khói; nhóm thứ hai - các thông số phát thải: lưu lượng khí thải L(m3/s) hoặc vận tốc luồng khí phụt ra W0(m/s), tải lượng chất ô nhiễm cần tính M (g/s), nhiệtđộ của khói thải Tr (ºC); nhóm thứ ba – các thông số khí tượng đo được tại trạm khí tượnggần nhất với khu vực được lựa chọn cho tính toán, nếu tính tức thời cần: vận tốc gió ở độ cao10 m (m/s), nhiệt độ của khí quyển tại mặt đất Tk (0C), hệ số lưu ý tới sự biến đổi tốc độ giótheo độ cao n, nhiệt độ của khí quyển tại mức 850 HPa Tk 850 (0C), thời điểm của kịch bản (t0),nhiệt độ khí quyển tại độ cao 2 m T k,2 (0C), nhiệt độ khí quyển tại độ cao 0,5 m T k,0.5 (0C), hệsố phạm vi khuếch tán rối ngang k0 (m), hệ số khuếch tán rối đứng tại độ cao 1 m so với mặtđất k1 (m2/s) tại thời điểm cần tính. Nếu tính trung bình cần chuỗi số liệu đo đạc theo thờigian các tham số kể trên. Ngoài ra gia tốc trọng trường được chọn g = 9,81 m/s2. Với bụinặng cần thêm khối lượng riêng của hạt bụi ρp (g/cm3) và bán kính của hạt bụi rp(µm). 4.2.1. Công thức tính toán nồng độ do nhiều nguồn thải Công thức tính toán ảnh hưởng của ô nhiễm do nhiều nguồn thải gây ra cho một vùngđược thể hiển bởi công thức : n m C xy (tong ) = ∑ [Plang Clang ( i ) + ∑ kα Cα ( i ) ] i =1 α =1- Cxy(tổng) - nồng độ tổng cộng trung bình do n nguồn thải gây ra tại điểm tính toán;- Clặng(i) -nồng độ tức thời do nguồn thải thứ i gây ra tại điểm tính toán khi lặng gió;- Cα(i) - nồng độ tức thời do nguồn thải thứ i gây ra tại điểm tính toán khi có gió thổi theo hướng α ứng với vận tốc gió trung bình trên hướng đó và độ ổn định trung bình của khí quyển trong suốt khoảng thời gian tính toán trị số trung bình (ngày đêm, tháng hoặc năm);- m là số hướng gió. 4.2.2. Chuẩn bị số liệu cho tính toán 82 Tính toán ô nhiễm cho một vùng gồm nhiều nguồn thải đòi hỏi phải chuẩn bị các nhómsố liệu về nguồn thải và khí tượng. Mẫu số liệu cần thu thập với nguồn thải được xác địnhtrong Bảng 4-1, trong đó cần chỉ ra số lượng nguồn thải tham ra tính toán cùng chiều cao,đường kính, đặc biệt là tọa độ (hệ tọa độ UTM), mẫu số liệu khí tượng cần thu thập được xácđịnh trong Bảng 4-2, trong đó chỉ rõ thời điểm số liệu được ghi nhận cùng nhiệt độ, hướnggió và vận tốc gió. Bảng 4-1. Các dữ liệu về nguồn thải cần cho tính toán STT Tên Chiều cao (m) Đường kính (m) Tọa độ X Tọa độ Y 1 OK01 10 0,4 ...