技術(shù)方法學(xué)習(xí)資料：空氣質(zhì)量模式的作用
空氣質(zhì)量模式是大氣環(huán)境影響預(yù)測(cè)的主要分析手段；它在大氣環(huán)境影響評(píng)價(jià)、制定大氣排放標(biāo)準(zhǔn)以及日常對(duì)大氣環(huán)境質(zhì)量控制和管理等方面具有非常重要的作用。不論在時(shí)間、空間上，還是在分辨?zhèn)�別污染源對(duì)環(huán)境質(zhì)量的貢獻(xiàn)上，空氣質(zhì)量監(jiān)測(cè)都有其局限性。唯有采用空氣質(zhì)量模式預(yù)測(cè)才能比較完善地解決下述問題 ：
(1)預(yù)測(cè)未來建設(shè)項(xiàng)目建成后對(duì)空氣質(zhì)量影響的程度和范圍；
(2)比較各種建設(shè)方案對(duì)空氣質(zhì)量的影響；
(3)給出各類或各個(gè)污染源對(duì)任一接受點(diǎn)污染物濃度的貢獻(xiàn)(污染分擔(dān)率)；
(4)優(yōu)化城市或區(qū)域的污染源布局；
(5)制定合理的大氣排放標(biāo)準(zhǔn)以及實(shí)施科學(xué)的總量控制和日常的環(huán)境質(zhì)量管理。
熟悉大氣環(huán)境影響的預(yù)測(cè)方法
1、方法分類及相互關(guān)系
預(yù)測(cè)方法大體上可分為三大類：物理方法，經(jīng)驗(yàn)方法和數(shù)學(xué)方法。物理模式是指利用風(fēng)洞或水槽等實(shí)驗(yàn)設(shè)備模擬手段，給出預(yù)測(cè)結(jié)果的方法。這類模擬的過程較復(fù)雜，需要具有一定水平的專業(yè)人員以及必要的專門設(shè)備。物理模擬可模擬復(fù)雜地形、建筑物下洗、多個(gè)相鄰排放源等問題。經(jīng)驗(yàn)方法是在統(tǒng)計(jì)、分析歷史資料的基礎(chǔ)上，結(jié)合未來的發(fā)展規(guī)劃進(jìn)行預(yù)測(cè)。數(shù)學(xué)方法是指利用數(shù)學(xué)模式進(jìn)行計(jì)算或模擬。近二十年以來，由于計(jì)算機(jī)技術(shù)的飛速發(fā)展，數(shù)學(xué)方法應(yīng)用得較為普遍。
按經(jīng)典的劃分法，數(shù)學(xué)方法可分三大類：第一類是基于taylor統(tǒng)計(jì)理論的所謂“統(tǒng)計(jì)理論”；第二類是求解守恒方程組，假設(shè)湍流通量正比于平均梯度的所謂“梯度理論”或其它湍流閉合理論； 第三類是基于因次分析的“相似理論”。有關(guān)利用“梯度理論”求解平流擴(kuò)散方程和應(yīng)用屬于“統(tǒng)計(jì)理論”范疇的隨機(jī)游動(dòng)模式(或monte carlo模式)的文獻(xiàn)，見諸報(bào)導(dǎo)得較多；而后者由于克服了數(shù)值求解平流擴(kuò)散方程時(shí)的“假擴(kuò)散”問題，近年來發(fā)展尤為迅速。
上述方法通常都是需要進(jìn)行數(shù)值計(jì)算的，因此，在工程上除少數(shù)問題外，尚未達(dá)到普遍應(yīng)用的地步。但是三大理論中的有關(guān)內(nèi)容，卻經(jīng)常在工程中應(yīng)用。
2、正態(tài)模式
正態(tài)模式的前提是假定污染物在空間的概率密度是正態(tài)分布，概率密度的標(biāo)準(zhǔn)差(即擴(kuò)散參數(shù))通常用“統(tǒng)計(jì)理論”方法或其它經(jīng)驗(yàn)方法確定。正態(tài)模式之所以一直被應(yīng)用，主要因?yàn)樗哂幸韵聝?yōu)點(diǎn)：
(1) 物理上比較直觀，其最基本的數(shù)學(xué)表達(dá)式可從常用的數(shù)學(xué)手冊(cè)中查到；
(2) 模式直接以初等數(shù)學(xué)形式表達(dá)，便于分析各物理量之間的關(guān)系和數(shù)學(xué)推演，易于掌握和計(jì)算；
(3) 對(duì)于惰性污染氣體、平原地區(qū)的低架源，預(yù)測(cè)結(jié)果和實(shí)測(cè)值比較一致；
(4) 對(duì)于其它復(fù)雜問題(例如高架源、復(fù)雜地形、沉積、化學(xué)反應(yīng)等問題)，對(duì)模式進(jìn)行適當(dāng)修正后，許多結(jié)果仍可應(yīng)用。
然而，正態(tài)模式必然受到正態(tài)分布的制約；常用的正態(tài)煙羽擴(kuò)散模式實(shí)質(zhì)上已假定流場(chǎng)是定常的，不隨時(shí)間變化，同時(shí)在空間是均勻的。均勻意味著擴(kuò)散參數(shù)隨下風(fēng)距離的變化關(guān)系以及平均風(fēng)速到處都一樣。這些都必然限制了正態(tài)煙羽擴(kuò)散模式的應(yīng)用范圍和發(fā)展。
掌握按排放特征、地形條件等正確選用相關(guān)模式的方法
環(huán)評(píng)中應(yīng)按排放特征、地形條件等正確選用相關(guān)模式。
①.對(duì)于連續(xù)點(diǎn)源擴(kuò)散，各種尺度的湍渦同時(shí)參與擴(kuò)散過程，擴(kuò)散速度和范圍以峰值濃度軸線為坐標(biāo)軸，通常用高斯煙羽模式進(jìn)行計(jì)算；
②.對(duì)于煙團(tuán)擴(kuò)散，各種尺度的湍渦在擴(kuò)散的各個(gè)階段起著不同的作用，擴(kuò)散速率是相對(duì)煙團(tuán)中心而言，是煙團(tuán)運(yùn)行時(shí)間或距離的函數(shù)，通常采用煙團(tuán)模式進(jìn)行計(jì)算；
③.對(duì)點(diǎn)源、線源、面源、體源，分別選用點(diǎn)源、線源、面源、體源大氣擴(kuò)散模式；
④.對(duì)平坦地形，選用平坦地形大氣擴(kuò)散模式；
⑤.對(duì)復(fù)雜地形，選用復(fù)雜地形大氣擴(kuò)散模式，山區(qū)則選擇山區(qū)地形修正模式。