4.2 Методика розрахунку розсіювання домішки в атмосфері.
Згідно методиці, розробленою Головною геофізичною обсерваторією ім. А.І.Воєйкова, розрахунок розсіювання домішок
ведеться за несприятливих метеорологічних умов, коли швидкість вітру досягає небезпечного значення і має місце інтенсивний вертикальний турбулентний обмін в атмосфері.
Небезпечна
швидкість вітру – це швидкість, при
якій для заданого стану атмосфери
концентрації шкідливих домішок на рівні
дихання людей досягають своєї максимальної
величини. Для
розрахункових умов труб стан атмосфери
характеризується розвиненим турбулентним
обміном. Із співвідношення (4.19) виходить,
що з підвищенням швидкості вітру u
максимальна наземна концентрація від
точкового джерела, розташованого на
висоті Н над Землею, падає. З іншого
боку, із збільшенням швидкості вітру
зменшується ефективна висота Н унаслідок
зниження гідродинамічного і теплового
підйому факела. Таким чином, небезпечна
швидкість вітру визначиться з умови
Небезпечна швидкість вітру на рівні флюгера (звичайно 10 м від рівня Землі) визначається по співвідношеннях
(4.20)
де
- об'ємна витрата газів, що йдуть, м3/с;
- різниця температури газів домішки і
середньої температури повітря найжаркішого
місяця опівдні, З;
h – геометрична висота труби, м; w0 -
швидкість виходу домішкових 
газів
з гирла труби, м/с; D0 – діаметр гирла
труби, м.
За вказаних умов максимальна приземна концентрація шкідливих речовин для викиду з одиночного точкового джерела з круглим гирлом визначається по співвідношенню
(4.21)
де А – коефіцієнт, залежний від температурної стратифікації атмосфери для несприятливих метеорологічних умов, що визначає умови вертикального і горизонтального розсіювання шкідливих речовин в атмосфері, с2/3мг/К1/3 (для України цей коефіцієнт приймається рівним 160); М - сумарна кількість домішки, що
викидається
в атмосферу, г/с; F
безрозмірний коефіцієнт, що враховує
швидкість осідання шкідливих речовин
в атмосферному повітрі: для газоподібних
домішок
для
пилу при ступені уловлювання більше
90%
менше
90% -
безрозмірні
коефіцієнти, що враховують умови
виведення газоповітряної суміші з гирла
джерела викиду.
Коефіцієнт m визначається залежно від параметра f
(4.22)
Коефіцієнт n визначається залежно від vM:
(4.23)
Максимальна концентрація шкідливих речовин у земної поверхні при небезпечних метеоумовах Сmax досягається на осі факела викиду (по напряму середнього за даний період часу вітру) на відстані
,
де d – безрозмірна величина, визначувана по співвідношеннях
(4.24)
Якщо
безрозмірний коефіцієнт
величина
хМ визначається по співвідношенню
(4.25)
Приземна концентрація шкідливих речовин в атмосфері по осі факела на різних відстанях х від джерела викиду
(4.26)
де S1 – безрозмірна величина, визначувана по формулах:
(4.27)
при
і F, рівному 2; 2б5; 3 S1 визначається по
формулі
(4.28)
де
.
Значення приземних концентрацій шкідливих речовин в атмосфері су на відстані у по перпендикуляру до осі викиду визначаються по співвідношенню
(4.29)
де
- безрозмірна величина.
На
підставі даної методики розрахунку
розсіювання домішки визначають також
і висоту труби. Оскільки розрахунок
ведеться при несприятливих метеоумовах,
вибрана висота труби дозволить
підприємству працювати в умовах, при
яких велику частину часу концентрації
домішок на рівні дихання людей будуть
нижчі
гранично допустимих.
Висота труби визначається по співвідношенню
(4.30)
де b – число труб однакової висоти, встановлених на підприємстві; ГДК – граничнодопустима концентрація домішки.
При одночасному викиді сірчистого ангідриду і оксидів азоту за наявності фонової забрудненості атмосфери співвідношення для розрахунку висоти труби має вигляд
(4.31)
де сф – фонові концентрації шкідливих домішок в атмосфері.
Наявність єдиної методики дозволяє упорядкувати розрахунки загазованості атмосфери і оцінки техногенного
навантаження, що створюється викидами різних галузей промисловості.