Для расчета распространения вредных выбросов и для решения ряда других задач необходимо иметь удобное аналитическое представление профиля скорости ветра (закона изменения скорости ветра с высотой). В работах автора [1,2] разработана математическая модель локального загрязнения атмосферы, учитывающая изменение скорости ветра с высотой в пограничном слое атмосферы (ПСА). Дымовые трубы рассматриваются как точечные источники, принимаются допущения однородной местности и неизменных метеорологических параметров. Условия рассеяния выбрасываемых в атмосферу веществ определяются классом устойчивости и высотой шероховатости подстилающей поверхности z0. Типичное значение шероховатости ровной поверхности с кустарником составляет 0,1-0,2м, шероховатости городской застройки - 0,4-0,8м. В [1,2] применяется профиль скорости, полученный ранее в работе [3] для разных классов устойчивости атмосферы. Для аппроксимации зависимости скорости ветра от высоты в ПСА в [1,2] построена степенная зависимость .
Таблица 1. Коэффициенты аппроксимации b1, c1, b2, c2
Класс |
b1 |
c1 |
b2 |
c2 |
2 |
0,380 |
0,315 |
0,213 |
0,095 |
3 |
0,425 |
0,240 |
0,223 |
0,091 |
4 |
0,486 |
0,206 |
0,264 |
0,094 |
Показатель степени α является функцией класса устойчивости атмосферы, скорости ветра u10 и шероховатости z0. Показатель степени α представляется в виде , где коэффициенты b, c зависят от класса устойчивости атмосферы и шероховатости z0. Для неустойчивых и нейтральных состояниях атмосферы (при таких условиях реализуются обычно максимальные приземные концентрации вредных выбросов) коэффициенты b, c представляются как функции шероховатости z0 в следующем виде
,
(для 0,05м <z0 < 0,8м, 1м <u10 < 10м), значения коэффициентов приводятся в таблице 1. Вне пограничного слоя скорость ветра полагается постоянной.
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ
- Федосов А.А. Распространение выбросов тепловых электрических станций в атмосфере. - Казань: Изд. КГЭУ, 2004.
- Федосов А.А. Моделирование распространения выбросов вредных веществ в пограничном слое атмосферы //Теплоэнергетика. - 2006 г. № 5. - С.34-40.
- Бызова Н.Л., Шнайдман В.А., Бондаренко В.Н. Расчет вертикального профиля ветра в пограничном слое атмосферы по наземным данным //Метеорология и гидрология. - 1987. - №11. - С. 75 - 83.
Библиографическая ссылка
Федосов А.А. АППРОКСИМАЦИЯ ПРОФИЛЯ СКОРОСТИ ВЕТРА В ПОГРАНИЧНОМ СЛОЕ АТМОСФЕРЫ ПРИ НЕУСТОЙЧИВЫХ И НЕЙТРАЛЬНЫХ СОСТОЯНИЯХ АТМОСФЕРЫ // Фундаментальные исследования. – 2006. – № 7. – С. 64-64;URL: https://fundamental-research.ru/ru/article/view?id=5195 (дата обращения: 17.08.2024).