Расчет распределения концентрации от одиночного точечного источника при произвольных скоростях и направлениях ветра

3.1. Расчет распределения концентрации от точечного источника с учетом влияния застройки при заданных скорости и направлении ветра выполняется для ограниченных участков промплощадки при решении отдельных вопросов, таких, как размещение воздухозаборов, а также как составная часть расчета загрязнения воздуха на промплощадке от совокупности большого числа источников (см. п. 6 приложения 2).

До проведения расчетов на плане местности через источник проводится прямая линия, ориентированная вдоль ветра (см. рис. 12 а). Если эта линия не пересекает основание здания, то расчет распределения приземных концентраций производится по формулам раздела 2 без учета влияния здания. В случае пересечения здания линией на плане (рис. 12 а) учитывается влияние застройки. При этом определяется длина подветренной стороны здания в соответствии с п. 2.3 приложения 2.

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

, (31)

где концентрация с_м рассчитывается в соответствии с п. 1.2 приложения 2, а коэффициент r определяется в зависимости от отношения по графику для r_з, приведенному на рис. 6. Опасная скорость ветра учетом влияния застройки определяется в соответствии с пп. 2.2 — 2.5 приложения 2.

Схема расчета коэффициента выбирается в зависимости от того, находится ли устье источника в подветренной или 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 в соответствии с п. 1.5 приложения 2. При этом строится сечение здания вертикальной плоскостью, проходящей через источник и ориентированной вдоль направления ветра (см. рис. 12 а), и в соответствии с п. 1.5 приложения 2 определяются границы наветренной и подветренной зон ветровой тени.

Примечание. В пределах зон ветровой тени концентрация примеси отличается от нуля не только с подветренной стороны, но и с наветренной стороны от источника и определяется приводимыми ниже формулами.

3.2. При размещении основания источника в зоне подветренной тени (рис. 12 б) значение в точке, расположенной на расстоянии х от источника вдоль оси факела и на удалении у от этой оси, определяется по формуле

. (32)

Коэффициент z, зависящий от скорости ветра и и положительного острого угла g между направлением ветра и нормалью к подветренной стене здания (рис. 12 а), определяется по той же формуле (26), что и , причем значение t_з вычисляется по формуле (19) с заменой на и. При этом, как и ранее, j_k определяется по рис. 9 или по формулам (16а), (16б).

Коэффициент s₁ находится по формулам (2.23а) — (2.23г) или графикам, приведенным на рис. 2.4 а — в, в зависимости от отношения х/рх_м. Здесь безразмерный коэффициент р определяется в зависимости от отношения и/и_м по формулам (2.21а) — (2.21в) или по графику, приведенному на рис. 2.3.

Коэффициент s₂ находится по формуле (2.27) или по графику, приведенному на рис. 2.6, в зависимости от отношений:

при u £ 5 м/с; (33а)

при u > 5 м/с; (33б)

Коэффициент s' находится по формулам:

при х < х_в; (34а)

при х_в < х £ L'; (34б)

при х > L'. (34в)

Здесь

L' = px_м при х_в + 5Н_в £ рх_м; (35а)

L' = х_в + 5Н_в при х_в + 5Н_в > рх_м; (35б)

при х_в + 5Н_в £ рх_м; (36а)

при х_в + 5Н_в > рх_м. (36б)

Коэффициент J₁ вычисляется по формуле (7), причем величины , s и r_з определяются согласно п. 2.2 приложения 2. Если J₁ < 1, то принимается J₁ = 1. Коэффициент s₁ в формуле (34б) вычисляется при значении х = L'. Коэффициент при х £ х_в (т.е. внутри зоны подветренной тени (см. рис. 12 б)) вычисляется по формулам

= 1 при - L*/2 £ у £ L*/2; (37a)

= 0 при | у | > L*/2. (376)

При х > х_в коэффициент находится по формуле (2.27) или по графику, приведенному на рис. 2.6, как значение s₂, соответствующее аргументу

при u £ 5 м/с;

при u > 5 м/с. (38)

3.3. При размещении основания источника в зоне подпора (наветренной тени) (см. рис. 12 в) коэффициент также рассчитывается по формуле (32). При этом величины z, , s₁ и s₂ определяются в соответствии с п. 3.2 приложения 2.

Коэффициент s' находится по формулам:

при х < х_н; (39а)

при х_н < х £ х_в; (39б)

при х_в < х £ L'; (39в)

s' = s₁s₂ при х > L'; (39г)

где J₁ вычисляется по формуле (7), а — по аналогичной формуле с заменой s на :

, (40)

причем

. (41)

В случае низких источников вместо s и используются значения s_L и . Здесь х_н и х_к — координаты начала и конца здания относительно источника, а х_в — координата подветренного края подветренной тени относительно источника (рис. 12 в).

Коэффициенты s_в и s_к вычисляются по формулам (12а) — (12г) или по графику, приведенному на рис. 8, как значения s, соответствующие аргументу t₁, определенному по формуле (13) при замене L_I на х_в и х_к соответственно. Для низких источников при этом используется формула (15).

Коэффициент r_з определяется способом, изложенным в п. 2.2 приложения 2.

Коэффициент s, входящий в J₁ в (39), определяется по формулам (12в) — (12г) или по графику, приведенному на рис. 8, в зависимости от отношения t₁, вычисленного по формуле (13) с заменой L_I на L_III, где L_III — длина наветренной зоны ветровой тени (см. п. 1.5 приложения 2). Коэффициент s_L определяется аналогично по формуле (15). Коэффициент s₁ в формуле (39в) вычисляется при значении х = L'.

Если J₁ < 1, то принимается J₁ = 1. При этом вычисление параметра t₁ по формуле (13) производится с использованием значения p_з, определяемого по графику, приведенному на рис. 14, или по формулам:

Рис. 14

р_з = 1 при ; (42а)

при 1 < < 4,35; (42б)

р_з = 3 при . (42в)

Величина L' и коэффициенты s" и вычисляются по формулам (35) — (37).

3.4. При расположении источника на крыше здания (рис. 12 e)величина также рассчитывается по формуле (32). При этом величины z, s₁ и s₂ определяются в соответствии с п. 3.2 приложения 2. Коэффициент s₁ находится по формулам:

при х < х_в; (43а)

при х_в £ х £ L'; (43б)

s' = s₁s₂ при х > L', (43в)

где вычисляется по формуле (40). При этом коэффициенты , и r определяются согласно п. 2.5 приложения 2, а , s" и L' — согласно п. 3.2 приложения 2. Коэффициент s₁ в формуле (43б) вычисляется при значении х = L'.

3.5. Если основание источника размещается с подветренной стороны от ветровой тени, причем х_в £ 1,5L* (рис. 12 г), то величина определяется по формуле

. (44)

Здесь определяется согласно п. 2.4 приложения 2 с заменой z_м на коэффициент z, вычисленный согласно п. 3.2 приложения 2. При х_в > 1,5L* величина определяется по формуле

. (45)

3.6. При размещении источника с наветренной стороны от ветровой тени на расстоянии х_м£1,5L* (рис. 12 д) расчет также производится по формуле (43). При этом для участков оси факела, приходящихся на наветренную и подветренную зоны тени, коэффициент s₁ заменяется соответственно на и . Величина вычисляется по формуле (41) с использованием в качестве х_к и х_в соответственно координат начала и конца наветренной тени относительно источника (рис. 12 д). Величина также вычисляется по формуле (41) с использованием координат начала и конца зоны подветренной тени относительно источника.

При х_н > 1,5L* расчет выполняется по формуле (45), причем для участков факела, приходящихся на наветренную и подветренную зоны тени, также производится замена коэффициента s₁ на и соответственно.