3.2 Розрахунок максимальних приземних концентрацій домішок та відстаней на яких вони досягаються при небезпечному напрямку вітру

Розрахунок забруднення повітря з урахуванням забудови проводиться лише в тих випадках, коли будівля віддалена від джерела викиду на відстань Х_дж<Х_м, або коли джерело розміщене на будівлі, або в зонах можливого утворення вітрових тіней. При цьому висота будівлі Н_буд повинна бути не менше величини 0,4 Н. Якщо будівля віддалена від джерела викиду на відстань більшу, ніж 0,5Х_м і основа джерела викиду не розміщується в зоні можливого утворення вітрової тіні, то вплив забудови проводиться лише у випадку, коли висота будівлі перевищує 0,7 висоти джерела.

При наявності будівлі максимальне значення приземної концентрації домішки визначають за формулою, мг/м³:

(3.6)

где С_м – максимальна приземна концентрація домішки без урахування забудови, мг/м³

- поправка, яка враховує вплив забудови.

Згідно вихідних даних, небезпечний напрям вітру відповідає перенесенню повітря по перпендикуляру від будівлі до джерела викиду.

В цьому випадку:

(3.7)

де

(3.8)

Коефіцієнти в формулах (7) і (8) є безрозмірними. Коефіцієнт r_з описує вплив відмінностей у небезпечних швидкостях вітру при наявності будівлі ( ) і при її відсутності (и_м), коефіцієнт - зміну структури повітряного потоку при наявності забудови, коефіцієнти s и _м - вплив турбулентної дифузії всередині тіні і коливання напрямків вітру.

Для визначення коефіцієнта r_з попередньо обчислюють небезпечну швидкість вітру по формулам (2.18)-(2.19). При цьому, якщо висота джерела викиду Н < Н_в , де Н_в – висота зони вітрової тіні в точці розміщення джерела, , то розрахунок значень v_м і f проводиться при заміні висоти джерела викиду H на висоту зони тіні Н_в.

Далі коефіцієнт r_з визначають залежно від відношення за формулами

(3.9а)

(3.9б)

Якщо Н > Н_в, то и r_з = 1.

При Н > Н_в коефіцієнт визначають за формулою:

(3.10)

При Н < Н_в приймають значення , що відповідає Н = Н_в.

Якщо

< 1,4, (3.11)

то приймають:

(3.12)

Коефіцієнт s у (3.8) визначають за формулами:

(3.13а)

(3.13б)

(3.13в)

(3.13г)

де

(3.14)

При Н < Н_в коефіцієнт р_з встановлюють залежно від відношення за формулами:

(3.15а)

(3.15б)

(3.15в)

а при Н > Н_в приймають p_з = 1. Якщо при цьому ₁  1, де ₁ визначається за формулою (3.8), то приймають співвідношення (3.12).

Для низьких джерел Н < 10 м, коефіцієнт s в (3.8) заміняють на s_L, де s_L визначають за формулами:

(3.16)

Для визначення _м попередньо знаходять допоміжний кут за формулами:

(3.17а)

(3.17б)

де

(3.18)

Безрозмірний коефіцієнт _м визначають за формулою

(3.19)

де

(3.20а)

(3.20б)

Якщо значення _м  0,05, то приймають співвідношення (3.12).

При Н/Н_в  1 приймають s₁ =1.

При Н/Н_в < 1 , якщо   1, то коефіцієнт s₁=1, а при  < 1 s₁ визначають за формулами:

, якщо ; (3.21 а)

, якщо ; (3.21 б)

, якщо ; (3.21 в)

, якщо . (3.21 г)

де .

Відстань від джерела викиду до точки, в якій досягається максимум приземної концентрації , у випадку   1 визначають за формулою

(3.22)

а у випадку  < 1 за формулами:

(3.23а)

(3.23б)

Якщо розрахункове значення то приймають співвідношення (3.12).

Виконаємо розрахунок згідно даних курсової роботи:

1. Визначаємо небезпечну швидкість вітру з урахуванням забудови.

Враховуючи, що висота джерела викиду Н=24 м більша від висоти вітрової тіні в точці, що відповідає основі джерела викиду, тобто на відстані 9 м від будівлі (Н₉=15,7 м), приймаємо висоту джерела викиду Н=15,7 м і проводимо розрахунки за формулами (2.6), (2.7), (2.18):

,

,

.

При Н > Н_в, =1,69 м/с

2. Визначаємо значення коефіцієнта . При Н > Н_в, то и r_з = 1.

3. Визначаємо значення коефіцієнта за формулою (3.10) :

4. Визначаємо значення коефіцієнта s за формулами (3.13) – (3.15):

при Н > Н_в приймають p_з = 1.

5. Визначаємо значення коефіцієнта за формулою (3.8):

5. Визначаємо допоміжний кут за формулами (3.17), (3.18):

5. Визначаємо значення коефіцієнта за формулами (3.19), (3.20):

5. Визначаємо значення коефіцієнта s_1. При Н > Н_{в ,} s₁ =1

6. . Визначаємо значення коефіцієнта за формулою (3.7):

10. Оскільки приймаємо ; .