|
69 • модели, предполагающие наличие связи между турбулентными потоками и градиентами скорости, температуры и концентрации. Для предсказания изменений свойств облака во времени и пространстве используются уравнения баланса масс, моментов и энергии для несжимаемой среды; • модели, которые используют более упрощенные варианты уравнений масс, движения и энергии, чем модели второй группы. Некоторые модели требуют решения дифференциальных уравнений в частных производных. Модели рассеивания, представляющие третью группу являются более объемными и сложными. К таким моделям относятся вычислительная модель "SIGMET" [96], которая решает цифровыми методами уравнения сохранения массы, количества движения и энергии, применяемые для пограничного слоя атмосферы, а также комплекс трехмерных нестационарных моделей переноса примесей в атмосфере, разрабатываемый Центральной аэрологической обсерваторией [97]. Характерными особенностями данных моделей, по сравнению с л/оделями других групп, являются следующие: • детальный расчет атмосферной радиации, управляющей суточным ходом температуры, совместно с детальным расчетом турбулентности и ветра, что существенно влияет на распространение примесей; • детальный расчет микроструктуры облаков и туманов (спектров размеров капель и кристаллов), что позволяет рассчитывать распространение примесей при облаках и туманах, существенно влияющих на: перестройку стратификации; вымывание примесей осадками дождями и снегом; образование токсичных веществ при взаимодействии газов и аэрозолей с каплями; распространение примесей при различных стратификациях, в частности, при конвекционной неустойчивости (лето, день), когда облако с примесью может подниматься на высоту 5-10 км. Однако учет большого числа факторов, влияющих на рассеивание, и в связи с этим трудности в подготовке исходных данных для расчетов, а также необходимость применения вычислительной техники высокого уровня для прогноза аварийной загазованности ограничивает возможность использования моделей третьей группы на действующих предприятиях. С учетом проведенного анализа научной, нормативной и методической литературы, а также характера исследуемого объекта сформулированы основные требования к методике расчета параметров полей аварийной загазованности (примени |
103 местности; АГ (°C) разность между температурой выбрасываемой газовоздушной смеси Тг и температурой окружающего атмосферного воздуха Тв; Vt (м3/с) расход газовоздушнои смеси. Расход газовоздушной смеси Vi и коэффициенты т, п определяются по вспомогательным формулам или номограммам, а коэффициенты A, rj, F в зависимости от расположения объекта исследования и агрегатного состояния выбрасы-* ваемого вещества. По данным Гидрометеоцентра, средняя скорость ветра на территории МНПЗ составляет м/с а его господствующее направление юговосточное. Для рассеивания веществ в атмосферу объекта исследования наибольшую опасность представляют штиль (0 0,5 м/с) и "тихий" (0,6 1,7 м/с) ветер. Повторяемость (%) "тихого" ветра со скоростью меньше 1 м/с для Москвы составляет 24,8 % зимой и 30,9 % летом. * С учетом проведенного анализа научной, нормативной и методической литературы, а также характера исследуемого объекта сформулированы основные требования к методике расчета параметров полей аварийной загазованности, обеспечиV/ вающие возможность: рассчитывать параметры полей концентрации этих веществ различного агрегатного состояния (газы, аэрозоли, пары различной дисперсности и молекулярного состава) от одиночных, линейных и площадных источников выделения; учитывать стратификацию атмосферы, различных метеоусловий (температура и влажность наружного воздуха, скорость и направление ветра), а также топографических характеристик местности; учитывать основные параметры источника истечения примеси (диаметр устья, высота над поверхностью земли, скорость и характер истечения), а также особенности крупного одноразового выброса тяжелого газа в атмосферу объекта исследования. Этим требованиям, в основном, удовлетворяет методика расчета концентраций в атмосферном воздухе опасных веществ, содержащихся в выбросах предприятий [22] и методика расчета полей концентраций тяжелых газов [107]. Выбранные в соответствии с данными требованиями модели дают возможность в совокупности с учетом стратификации атмосферы и метеоусловий прогнозировать аварийную загазованность на территории НПЗ и оценивать опасность не только для самого объекта, но и для прилегающих жилых районов, а также исследовать методы обнаружения газов и сформулировать основные положения для размещения на открытых технологических установках датчиков газоанализаторов. |