Расчет распределения концентрации загрязняющих веществ от одиночного точечного источника выброса при произвольно заданных направлениях и скоростях ветра

9.3.1. До проведения расчетов распределения концентрации ЗВ от точечного источника выброса с учетом влияния застройки при произвольно заданных скорости и направлении ветра на плане местности через источник выброса проводится прямая линия, ориентированная вдоль ветра (рисунок 9.6). Если эта линия не пересекает основание здания, то расчет распределения приземных концентраций ЗВ производится по формулам раздела 5 без учета влияния здания. В случае пересечения здания линией на плане (рисунок 9.6) учитывается влияние застройки. При этом длина подветренной стороны здания определяется по 9.2.3.

Приземная концентрация ЗВ при произвольных значениях направления и скорости ветра рассчитывается по формуле

= с_м×r× , (9.24)

где с_м - концентрация ЗВ, определяемая в соответствии с 9.1.2;

r - коэффициент, определяемый в зависимости от отношения u/ по формулам (9.8а) – (9.8б);

- опасная скорость ветра с учетом влияния застройки, определяемая по 9.2.2—9.2.5.

Последовательность расчета коэффициента рассмотрена в 9.3.2 – 9.3.6 и выбирается в зависимости от того, находится ли основание источника в зоне подветренной или зоне наветренной тени, расположен ли источник на крыше здания, над зонами ветровой тени, с наветренной или подветренной стороны от указанных зон.

Построение границ зон ветровой тени осуществляется по 9.1.5. При этом строится сечение здания вертикальной плоскостью, проходящей через источник выброса и ориентированной вдоль направления ветра (рисунок 9.6), и по 9.1.5 определяются границы наветренной и подветренной зон ветровой тени.

9.3.2. При расположении основания источника выброса в зоне подветренной тени [рисунок 9.8а)] значение в точке, расположенной на расстоянии x от источника вдоль оси факела и на удалении у от этой оси (рисунок 9.6), определяется по формуле

. (9.25)

Коэффициент z, зависящий от скорости ветра u и положительного острого угла g между направлением ветра и нормалью подветренной стены здания (рисунок 9.6), определяется по формуле (9.20) для z_м, причем аргумент t₃ вычисляется по формуле (9.17) с заменой на u. При этом j_к определяется по формулам (9.14а) - (9.14б).

Коэффициент s₁ находится по формулам (5.23а) - (5.23е) в зависимости от отношения х/(р×х_м). Безразмерный коэффициент р определяется в зависимости от отношения u_м/ по формулам (5.21а) - (5.21в).

Коэффициент s₂ находится по формуле (5.26) в зависимости от скорости ветра u и аргумента t_у [формула (5.27)].

Рисунок 9.8

Коэффициент s' находится по формулам

при x£x_в , (9.26)

при x_в<x£L', (9.26б)

при x>L', (9.26в)

где

L¢ = p×x_м при x_в+5×H_в£p×x_м , (9.27а)

L¢ = x_в+5×H_в при x_в+5×H_в>p×x_м , (9.27б)

при x_в+5×H_в£p×x_м , (9.28а)

при x_в+5×H_в>p×x_м . (9.28б)

Коэффициент J₁ вычисляется по формуле (9.7), причем величины r₃, и s определяются по 9.2.2. При этом значение s соответствует аргументу t₁, определенному по формуле (9.11) при замене L_I на x_в.

Коэффициент s₁ в формуле (9.26б) вычисляется при x=L'.

Коэффициент при x£x_в (т. е. внутри зоны подветренной тени) вычисляется по формулам

=1 при ½y½£L_зв/2, (9.29а)

=0 при ½y½>L_зв/2 . (9.29б)

При x>x_в коэффициент находится по формуле (5.26), как значение s₂, соответствующее аргументу

при u£ 5 м/с, (9.30а)

при u> 5 м/с. (9.30б)

9.3.3. При расположении основания источника выброса в зоне подпора (зоне наветренной тени) [рисунок 9.8б)] коэффициент рассчитывается по формуле (9.25). При этом величины z, s₁ и s₂ определяются по 9.3.2, а коэффициент s' находится по формулам:

при x£x_н , (9.31а)

при x_к<x£x_в , (9.31б)

при x_в<x£L', (9.31в)

при x>L'. (9.31г)

В этом случае величина L' и коэффициенты s" и вычисляются по формулам (9.27)-(9.29).

Коэффициент J₁ вычисляется по формуле (9.7) с использованием коэффициента s, определяемого по формулам (9.10а) – (9.10г) в зависимости от коэффициента t₁, вычисленного по формуле (9.11) с заменой L_I на х_н, где х_н - расстояние от источника до здания [рисунок 9.8б)].

В случае низких источников вместо s используется коэффициент s_l, определяемый по формулам (9.13а) - (9.13г) в зависимости от коэффициента t₁, с учетом замены в формуле (9.11) L_I на х_н.

Коэффициент s₁ в формуле (9.31в) вычисляется при x=L'.

Коэффициент вычисляется по формуле (9.32)

при >1, (9.32а)

=1 при <1, (9.32б)

где r₃ и определяются по 9.2.2, а величина определяется по формуле:

. (9.33)

Здесь x_н и x_к - расстояния от источника до начала и до конца здания, соответственно, а x_в – расстояние от подветренной границы подветренной тени до источника [рисунок 9.8б)].

В случае L_д<2×L_зв, при расчетах в области x_в<x£L' в формуле (9.33) вместо x_к следует использовать величину x_н.

Коэффициенты s_в и s_к вычисляются по формулам (9.10а) - (9.10г), как значения s, соответствующие аргументу t₁, определенному по формуле (9.11) при замене L_I на x_в и x_к соответственно.

Для низких источников выбросов вместо используется коэффициент , вычисляемый согласно 9.2.5 при использовании формул (9.13а) - (9.13г).

9.3.4. При расположении источника на крыше здания (рисунок 9.7) величина рассчитывается по формуле (9.25). При этом величины z, s₁ и s₂ определяются по 9.3.2. Коэффициент s' находится по формулам

при x<x_в , (9.34а)

при x_в£x£L', (9.34б)

при x>L'. (9.34в)

где вычисляется по формулам (9.32а) - (9.32б). При этом коэффициенты r₃, и определяются с учетом положений 9.2.2 и 9.2.5, а , s" и L'-по 9.3.2. Коэффициент s₁ в формуле (9.34б) вычисляется при x=L'.

9.3.5. Если основание источника размещается с подветренной стороны от ветровой тени, причем x_в£ 1,5×L_зв [рисунок 9.8в)], то величина рассчитывается по формуле

, (9.35)

где определяется по 9.2.4 с заменой z_м на коэффициент z, вычисленный по 9.3.2. При x_в>1,5×L_зв величина определяется по формуле

. (9.36)

9.3.6. При расположении источника выброса с наветренной стороны от ветровой тени на расстоянии x_н£1,5×L_зв [рисунок 9.8г)] расчет производится по формуле (9.35). При этом в зоне наветренной тени коэффициент s₁ заменяется на , а для подветренной зоны коэффициент s₁ заменяется на , где:

- величина вычисляется по формуле (9.33) с использованием в качестве x_к и x_в расстояний от источника до начала x_н и конца x_к наветренной тени [рисунок 9.8г)];

- величина вычисляется по формуле (9.33) с использованием в качестве x_к и x_в расстояний от источника до начала (x_к) и конца зоны подветренной тени (x_в), соответственно [рисунок 9.8д)].

При x_н>1,5×L_зв расчет выполняется по формуле (9.36), причем в наветренной и подветренной зоне тени также производится замена коэффициента s₁ на выражение и , соответственно.