4. Анализ ветровых условий.
Для характеристики ветровых условий района строительства вычерчивают январские, июльские и среднегодовые розы ветров, по скорости и по повторяемости. На розах ветров по повторяемости показывают частоту штилей. Если в январе имеются скорости более 5 м/с, определяют сектор зимней ветрозащиты (рис.7). Если повторяемость штилей превышает 25% в зимний или летний период, необходимо проводить анализ территории по вероятности загрязнения воздушного бассейна (ри.5).
4.1. Определение территорий с повышеными скоростями ветров (более 5м/с) в зимний период
Скорость ветра зависит от формы рельефа местности. Повышение скорости ветра будет происходить на наветренном склоне возвышенности с крутизной склона более 5% (рис. 8), а также вдоль долин и рек с крутизной поперечных склонов более 5% (рис.6б, 6в).
Территории с повышенными (более 5м/с) скоростями являются неблагоприятными для размещения жилых районов.
Рисунок 7 - Определение сектора зимней (январской) ветрозащиты.
Рисунок 8 - Увеличение скорости ветра на наветренном склоне возвышенности с уклоном более 5%
Рисунок 9 - Увеличение скорости ветра вдоль долин при уклонах рельефа более 5%
Методика выполнения
На карте анализа по уклонам рельефа включить слои уклонов более 5%.
Начинаем анализ территории по ветрозащите с возвышенностей.
1. Для этого выбираем возвышенности с наветренными склонами более 5%
2. В соответствии с розой ветров по скорости за январь (рис. 7), определяем сектор ветрозащиты с азимутами: 258-286˚.
3. Проставляем касательные к горизонталям: с правой стороны от вершины азимутом 258˚, с левой стороны - азимутом 286˚.
4. Через вершину и точки касания азимутов обводим сплайном область с повышенными скоростями (более 5м/с).
5. Отключаем слои горизонталей, уклонов, касательных азимутов и заштриховываем область с повышенными зимними скоростями ветров. Включаем слой горизонталей.
Рисунок 10 – Методика определения зоны ветрозащиты на наветренных склонах возвышенностей
Продолжаем анализировать территорию по ветрозащите:
Выбираем на карте долины, направленные вдоль ветров более 5 м/с (в нашем примере - в секторе азимутов 258-286˚)
Проводим границы области увеличения скорости ветра. Границами области увеличения скорости ветра будут: дно долины, касательные к горизонталям крайнего направления ветров более 5м/c, границы уклонов более 5%
Отключаем все слои, кроме слоя «ветрозащита», заштриховываем область более 5 м/c, а затем включаем слои горизонталей и водоемов.
Рисунок 11 – Методика определения зоны ветрозащиты вдоль долин
Рисунок 12 - Картограмма зимней ветрозащиты территорий
4.2.Определение территорий по вероятности загрязнения воздушного бассейна.
Плохая проветриваемость территорий наблюдается в замкнутых котловинах и долинах, направленных перпендикулярно преимущественному направлению ветров при наличии штилей более 16% в зимний или летний периоды. Преимущественное направление ветров определяется по среднегодовой розе ветров по повторяемости или по одному из периодов (январь, июль) при повторяемости штилей более 16%, а также когда наблюдается равномерное распределение скоростей по направлениям (менее 5м/сек). При малых скоростях ветров, в пониженных местах рельефа, скорости уменьшаются в 2-3 раза, что создает застой воздуха и увеличивает вероятность загрязнения воздушного бассейна.
Методика выполнения
По данным ветровых условий определяем наличие штилей и распределение скоростей по направлениям. Если количество штилей превышает 16% в какой-либо период, определяем преимущественное направление ветров по наибольшей величине повторяемости. В данном примере (рис. 9), критическим периодом является январь. Преимущественное направление ветров в этот период является ЮВ.
Рисунок 13 - Розы ветров по повторяемости за январь и июль
На картограмме по уклонам рельефа включаем слои с уклонами более 5% и определяем места с вероятным загрязнением воздушного бассейна. К таким территориям относятся замкнутые котловины (низины) с подветренными уклонами более 5% (рис. 10) и долины, направленные перпендикулярно господствующим ветрам критического периода со склонами более 5% (рис. 11)
Рисунок 14 - Замкнутая низина с подветренным уклоном более 5%
Рисунок 15 - Долина, имеющая направление перпендикулярно господствующим ветрам критического периода с подветренным склоном более 5%
Определяем территории с вероятным загрязнением в низинах. Для этого, через точку низины проводим отрезок паралельный господствующим верам (ЮВ)
Определяем наивысшую отметку рельефа на пересечении отрезка и линии уклона 5% со стороны господствующих ветров. Эта отметка равна 26.
Проводим сплайн с отметками рельефа равными отметки найденной точки в п.4 (отм 26)
Отключаем все слои, кроме границы загрязнения, штрихуем область загрязнения, включаем слой горизонталей.
Рисунок 16 – Методика определения зоны вероятного загрязнения воздушного бассейна в замкнутой котловине
В результате получаем карту области вероятного загрязнения воздушного бассейна в случае штилевой погоды и при наличии источника загрязнения. В случае наличия ветровой деятельности, область загрязнения может смещаться в противоположную сторону от направления ветра. Наиболее вероятно (в данном примере 22%) загрязнение будет распространяться в северо-западном направлении.
Аналогично выполняем анализ вероятного загрязнения для всех замкнутых низин и долин, направленных перпендикулярно господствующим ветрам соответствующего периода. Линия перпендикуляра может колебаться в ту или иную стороны до 30˚ (рис. 12)
Рисунок 17 - Изменение направления долины по отношению к направлению преимущественных ветров (±30˚)
Рисунок 18 - Пример вероятного загрязнения долины реки
Рисунок 19 - Картограмма вероятности загрязнения воздушного бассейна