[发明专利]一种土方施工扬尘浓度扩散的计算方法

说明书

本发明公开了一种土方施工扬尘浓度扩散的计算方法，属于土方施工技术领域，包括以下步骤：建立三维坐标系，分析扬尘颗粒在静态流场中瞬时点源的扩散状态；分析扬尘颗粒在静态流场中连续点源的扩散状态；分析扬尘自身重力对扩散的影响；对源强M进一步分析，将施工过程分解成若干个操作单元，分析土方施工各单元排放因子类型，研究各个污染物的排放量；计算土方施工阶段扬尘浓度扩散总体排放量。本发明解决了在现有的土方施工扬尘浓度扩散的计算方法中，并未考虑扬尘自身重力对扩散的影响，计算结果并不准确，且土方施工现场扬尘排放源种类较多，无法直接计算，根据土方施工排放源分别计算排放量，使计算结果更准确，能够更有效的解决污染问题。

技术领域

本发明属于土方施工技术领域，具体涉及一种土方施工扬尘浓度扩散的计算方法。

背景技术

在现有的土方施工扬尘浓度扩散的计算方法中，采用建立空间三维坐标体系，分析扬尘颗粒在静态流场中扩散状态，通过将无数个瞬时电源的扩散状态叠加表达出扬尘颗粒在静态流场中连续点源的扩散状态来计算扬尘的扩散状态，但是，这种方法并未考虑扬尘自身重力对扩散的影响，计算结果并不准确，且扬尘污染种类较多，也不能直接进行计算。因此，本发明使用“单元操作法”，将施工过程进行分解，针对每种污染物的排放因子计算其排放量，使得计算结果更加准确，能够更有效的解决污染问题。

发明内容

有鉴于此，本发明的目的在于提供一种土方施工扬尘浓度扩散的计算方法，用于解决现有技术中在计算土方施工扬尘浓度的扩散状态时并未考虑扬尘自身重力对扩散的影响，计算结果并不准确，不能有效解决工程施工对环境的污染问题。

为达到上述目的，本发明提供如下技术方案：

本发明提供一种土方施工扬尘浓度扩散的计算方法，包括以下步骤：

A1:建立空间三维坐标体系，分析扬尘颗粒在静态流场中瞬时点源的扩散状态；

A2:通过将无数个瞬时电源的扩散状态叠加表达出扬尘颗粒在静态流场中连续点源的扩散状态，得到在时刻t的微段时间dτ内逸出的扬尘量Mdτ；

A3:分析扬尘自身重力对扬尘扩散的影响，通过以下公式计算扬尘的扩散状态：

其中，c为x方向扩散物质的浓度；M为单位时间逸出的扬尘量，即源强；u是与x平行的风向；t是扬尘扩散至下风向x距离处所用的时间；v_t为扬尘在流体中的沉降速度；D为z方向的扩散系数，主要和流体及颗粒物性质相关，m²/s；σ_y,σ_z分别为y,z方向上浓度分布的标准差；

A4：对A3式中源强M进一步分析，根据“单元操作法”将施工过程分解成若干个操作单元，分析土方施工各单元排放因子类型，研究每一个单元的污染物排放量；

A5：计算土方施工阶段扬尘浓度扩散总体排放量。

进一步，将步骤A4的所述排放因子类型分为土料装卸操作扬尘排放因子、车辆运输扬尘排放因子、风蚀扬尘排放因子进行分析；其中将所述车辆运输扬尘排放因子分为施工便道和已筑路基路段扬尘排放因子、公共非铺装道路扬尘排放因子、公用铺装道路的扬尘排放因子进行分析。

进一步，所述土料装卸操作扬尘排放因子的计算通过以下公式计算：

其中，E_D为土料装卸单元颗粒物排放因子，g/m³；k为颗粒物粒径系数；ρ为土方的密度，t/m³；H为土料装卸时的高度系数，取H＝2；U为施工期间平均风速，m/s；N为填筑提料的含水量，％。

进一步，所述施工便道和已筑路基路段扬尘排放因子通过以下公式进行计算：