区域大气质量数值预测评价业务平台的建立及应用

第1章 CALPUFF系统简介 1

1.1　综述 1

1.2 CALMET边界层气象要素场诊断模型 3

1.2.1 CALMET模型的格点系统 3

1.2.2　风场诊断 4

1.2.3　第一步风场处理 4

1.2.4　运动学效应 5

1.2.5　斜坡流效应 5

1.2.6　闭合效应 7

1.2.7　辐散最小化 7

1.2.8　第二步风场处理 8

1.2.9　插值 8

1.2.10　地表观测资料的垂直推断 9

1.2.11　平滑 11

1.2.12　湖（海）陆风场选项 11

1.2.13　垂直速度的调整 12

1.3　对MM5输出资料的处理 12

1.3.1　地形权重因子 13

1.3.2　CALMM5前处理程序 14

1.4 CALPUFF污染扩散模型 15

1.4.1 CALPUFF的特点和选项 15

1.4.2 CALPUFF数据和计算机要求概要 17

1.4.3　程序执行 23

1.4.4 CALPUFF基本方程组 23

参考文献 25

第2章　模式检验及对比 27

2.1　气象要素场的数值模拟分析 27

2.2　污染物浓度分布的合理性分析 27

2.3　普光气田测试结果分析 28

2.3.1　引言 28

2.3.2　地理位置 29

2.3.3　试验基本情况及源强资料 29

2.3.4　监测方案 30

2.3.5　监测资料分析整理 31

2.3.6　数值模拟对比分析 34

2.4 CALPUFF与AERMOD的对比 36

参考文献 37

第3章 区域大气质量预测评价业务系统平台 38

3.1　平台的建立 38

3.2　资料要求 38

3.2.1　常规气象资料 38

3.2.2　现场观测气象资料 39

3.2.3 中尺度气象模式输出资料 39

3.2.4　污染源资料 40

3.2.5　地理数据 40

3.3　气象资料的数值模拟分析 40

3.4　边界层诊断模式 40

3.5　污染物扩散模式 41

3.6　系统功能 41

3.6.1　模式输入资料 42

3.6.2　数值模式 45

3.7　模式结果分析 51

3.7.1 PRTMET 52

3.7.2 CALPOST 53

3.8　气象要素场绘图 54

3.9　大气质量预测评价产品 55

3.9.1　正常绘图 55

3.9.2　生成动画文件 56

3.9.3　正常时间序列最大浓度排序 57

3.9.4　正常关心点排序 57

3.9.5　风险绘图 58

3.9.6　生成动画文件 59

3.9.7　风险时间序列最大浓度变化趋势 60

3.9.8　风险关心点浓度变化趋势 60

3.9.9　风险车间、致残、致死浓度包络线面积、最远距离 61

3.10　沉降预测评价产品 62

3.10.1　区域最大干沉降排序 62

3.10.2　关心点干沉降排序 63

3.10.3　区域最大湿沉降排序 64

3.10.4　关心点湿沉降排序 64

3.10.5　区域最大干湿沉降排序 65

3.10.6　关心点干湿沉降排序 66

3.11　能见度预测评价产品 66

3.11.1　区域最小能见度排序 67

3.11.2　关心点能见度列表 68

3.12　输出结果及形式 68

3.13　系统平台安装 69

3.13.1　安装 69

3.13.2 目录说明 69

参考文献 70

第4章　应用分析 72

4.1　城市大气污染源允许排放量动态调控 72

4.1.1 目的意义 72

4.1.2　调控原则 72

4.1.3　分配方法 72

4.1.4　城市大气污染源允许排放量计算 73

4.1.5　调控分析 74

4.1.6　结论 76

4.2 CALPUFF在大气环境容量核定中的应用分析 77

4.2.1 目的 77

4.2.2　数值模拟计算 77

4.2.3　结论 81

4.3　基于CALPUFF数值模式的备选厂址评价分析 81

4.3.1 目的 81

4.3.2　执行标准 81

4.3.3　评价分析内容 81

4.3.4　数值模拟计算 82

4.3.5　数值模拟计算结果的合理性分析 82

4.3.6　评价分析 85

4.3.7　结论 86

4.4 HCL湿沉降的数值模拟分析 86

4.4.1 目的 86

4.4.2　评价内容 86

4.4.3　数值模拟计算 87

4.4.4　数值模拟结果分析 88

4.4.5　结论 92

4.5　风险评价数值模拟分析 93

4.5.1 目的 93

4.5.2　评价内容 93

4.5.3　风险源清单 94

4.5.4　模拟区域 94

4.5.5　数值模拟评价分析 95

4.6 气田试采地面工程大气环境影响评价——数值预测分析专题 99

4.6.1　工作目的 99

4.6.2　技术工作的依据文件 100

4.6.3 选择CALPUFF模式的理由 100

4.6.4　工程简介 100

4.6.5　废气排放源及大气环境评价因子 101

4.6.6　环境评价因子 102

4.6.7　评价标准及工作内容 102

4.6.8　正常排放主要分析内容 103

4.6.9　非正常排放主要分析内容 103

4.6.10　数值预测方法 103

4.6.11　数值预测分析 104

4.6.12　正常排放情况下对区域大气环境的影响 106

4.6.13　正常排放情况下对关心点大气环境的影响 108

4.6.14　非正常情况下对大气环境的影响 108

4.6.15　小结 122

4.7　炼油化工一体化项目大气环境影响评价——数值预测分析专题 123

4.7.1　项目概况 123

4.7.2　评价目的 123

4.7.3　环境关心点 124

4.7.4　环境空气评价等级和范围 124

4.7.5　大气污染源清单 126

4.7.6 选择CALPUFF模式的理由 128

4.7.7　CALPUFF模式系统简述 128

4.7.8　气象要素场数值模拟方法 129

4.7.9　模式计算参数及气象资料 129

4.7.10　数值模拟范围 130

4.7.11　海陆风环流分析 131

4.7.12　海陆风及其判别方法概述 131

4.7.13　珠江三角洲大范围近地层流场背景与海陆风的关系的已有研究结果 132

4.7.14　海陆风环流的垂直剖面流场和温度场的模拟结果 135

4.7.15　污染物扩散数值预测分析 142

4.7.16　正常工况下大气环境影响预测评价 142

4.7.17　臭氧预测 190

4.7.18　非甲烷总烃影响预测 197

4.7.19　非正常工况的大气环境影响预测 198

4.7.20　恶臭影响分析 200

4.7.21　结论 202

4.8　规划工程项目大气环境影响评价——数值预测分析专题 205

4.8.1　工作目的 205

4.8.2　技术工作的依据文件 205

4.8.3 选择CALPUFF模式的理由 205

4.8.4　规划园区简介 205

4.8.5　废气排放源及大气环境评价因子 205

4.8.6　评价标准及工作内容 206

4.8.7　数值模拟方法 207

4.8.8　数值预测分析 207

4.8.9　废气NOx对区域大气环境的影响 218

4.8.10　废气NOx对关心点大气环境的影响 221

4.8.11　TSP对区域大气环境的影响 222

4.8.12　TSP对关心点大气环境的影响 225

4.8.13　非甲烷总烃对区域大气环境的影响 226

4.8.14　非甲烷总烃对关心点大气环境的影响 229

4.8.15　废气VOC对区域大气环境的影响 230

4.8.16　废气VOC对关心点大气环境的影响 232

4.8.17　小结 233

第5章 区域大气环境影响评价数值预测分析大纲 235

5.1　数值预测分析步骤 235

5.2　数值预测分析内容 235

5.2.1　项目概况 235

5.2.2 目的 235

5.2.3　评价等级及执行标准 236

5.2.4　气象资料 236

5.2.5　正常工况 236

5.2.6　非正常工况 239

5.2.7　风险评价内容 240