3.1.2. Вплив метеорологічних умов на тип димового факелу

Типізація метеорологічних умов використовується для визначення форми димового смолоскипа. Необхідно враховувати 2 типи метеорологічних умов розсіювання домішок:

1. якщо температура повітряного середовища знижується з висотою, то нагріті потоки димового факелу піднімаються нагору, а замість них знижуються холодні, це конвективні умови розсіювання;

2. якщо температурний градієнт негативний, тобто температура збільшується з висотою, тоді потік, що вертикально піднімається, факельного викиду холодніше оточуючого повітря і його рух нагору зупиняється. Це інверсійні умови розсіювання.

Якщо температура підвищується безпосередньо на землі, то такий тип називають приземною інверсією.

Якщо температура підвищується на деякій відстані від землі, то це називають піднятою інверсією.

У випадку інверсії величезне значення має характеристика швидкості вітру. Якщо шар інверсії розташований над джерелом, то він перешкоджає підйому димових газів, сприяючи їхньому накопиченню в приземному шарі.

Якщо шар інверсії розташовується під джерелом, то імовірність збільшення концентрації забруднюючих речовин у приземному шарі менше.

Причина виникнення інверсійних шарів, в основному, - охолодження земної поверхні й адвекція теплого повітря.

Розсіювання в атмосфері речовин, що викидаються з димарів і вентиляційних систем, підкоряється законам турбулентної дифузії.

На процес розсіювання впливають:

• стан атмосфери;

• фізичні і хімічні властивості речовин, що викидаються;

• висота і діаметр джерел викидів;

• розташування джерела і рельєф місцевості.

Забруднення атмосфери бувають: глобальні, регіональні і локальні. Масштаби забруднення пов'язані з потужністю викидів і характером циркуляції повітряних потоків. Якщо ці два фактори збігаються по напрямку, то забруднення глобальне (і за часом). Якщо не збігаються, то - локальне забруднення.

Регіональне забруднення це забруднення території на сотні кілометрів. Локальне забруднення визначається мінливістю швидкості і напрямку вітру.

Зона а– зона перекидання факелу.

Зона b– зона закуріння.

Зона с– зона поступове зниження рівня забруднення.

Зона d– зона забруднення неорганізованими викидами.

Зона закуріння - сама небезпечна, не повинна влучати на селітебні території, її розміри залежать від метєоумов і знаходяться в межах 10-50 висот труби.

А усередині зони перекидання факелу високі концентрації домішок досягаються за рахунок неорганізованих викидів.

Розрізняють 5 форм димових смолоскипів у залежності від розподілу температур і тиску з висотою.

Рис. 3.3. Види факелів (- - - - - ΔP, ------ - ΔT)

1 – хвилеподібний рвучкий, факел при сильній конвекції (сильне перемішування);

2 – факел конусоподібний, при слабкій конвекції і сильній ізотермії;

3 – вузький, або лінійний факел, коли джерело розташоване в інверсійному шарі;

4 – факел піднятий, зрізаний знизу, джерело розташоване на рівні верхньої границі інверсії;

5 – зрізаний зверху (усе залишається в приземному шарі), закурення під-інверсійне, відповідає максимальній загазованості приземного шару – фумігації.