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Aplicaciones 1: contaminación atmosférica · ingeniería ambiental · control de pesticidas · contaminación del aire · evaluación ambiental · incineradoras · hornos incineradores · emisión de gases · malos olores

 

El término vertical

El Término Vertical (V), que aparece en la Ecuación (1), tiene en cuenta la distribución vertical del penacho. Incluye los efectos de la elevación del emisor, del receptor y del penacho y los efectos de la capa límite atmosférica. Para poder calcular el término vertical necesitaremos de el alto del penacho, de las alturas del receptor y de la capa límite y de la dispersión vertical sigz. Para partículas pequeñas (con diámetro menor de 0.1 micras) y para gases, podemos despreciar los efectos de deposición gravitacional. Teniendo en cuenta ésto, el término vertical V queda como:

V= exp{-0.5 [(zr-he)/ sigz]2}+exp{-0.5 [(zr+he)/ sigz]2}+

+{exp[-0.5 (H1/sigz)2]+exp[-0.5 (H2/sigz)2]}i=1,2,...+{exp[-0.5 (H3/sigz)2]+exp[-0.5 (H4/sigz)2]}i=1,2,..

(34)

Los términos entre corchetes y con subíndices, {}i=1,2,... indican sumatorios de 1 hasta infinito. Estas series infinitas tienen en cuenta los efectos de la restricción de la propagación de la nube debida a la posición de la capa límite. El método de las imágenes nos muestra las reflexiones múltiples del penacho entre el suelo y la capa límite. Si la altura efectiva de la nube supera en algún momento el valor de la altura de la capa límite, diremos que el penacho penetra íntegramente la capa límite y que las concentraciones en la superficie son nulas. Para poder aplicar la ecuación (34), necesitaremos conocer los valores de la capa límite en zonas rurales y urbanas para todas las categorías de estabilidad atmosférica. En el caso de condiciones atmosféricas estables (categorías E y F), tenemos que tomar la altura de la capa límite como infinita y, de esta manera, eliminar las series existentes. Esto se podrá hacer colocando un número enorme como valor de la capa límite (10.000 m, por ejemplo o mayor). El término vertical definido por la ecuación (34) cambia la forma de la concentración vertical de gaussiana a cuadrada (i.e., una concentración uniforme a través de la capa límite) a distancias a favor del viento muy grandes. Nuestro modelo tiene en cuenta lo siguiente para evaluar los efectos del terreno simple (i.e., terreno que está por encima de la base de la chimenea pero por debajo de la altura de salida del gas):

1.  La altura del penacho es indiferente a dichas elevaciones del terreno o a otras depresiones del mismo.

2.  El valor de la altura de la capa límite sigue el alto del suelo.

3.  La velocidad del viento está en función de la altura con respecto de la superficie, ver ecuación (4).

 

Referencias científicas

Bowers, J.F., J.R. Bjorklund and C.S. Cheney, 1979:  Industrial Source Complex (ISC) Modelo de dispersión User's Guide. Volume I, EPA-450/4-79-030, U.S. Environmental Protection Agency, Research Triangle Park, North Carolina 27711.

Bowers, J.R., J.R. Bjorklund and C.S. Cheney, 1979:  Industrial Source Complex (ISC) Modelo de dispersión User's Guide. Volume II, EPA-450/4-79-031, U.S. Environmental Protection Agency, Research Triangle Park, North Carolina  27711.

Briggs, G.A., 1969, Plume Rise, USAEC Critical Review Series, TID-25075, National Technical Information Service, Springfield, Virginia  22161.

Briggs, G.A., 1979:  Some Recent Analyses of Plume Rise Observations, In Proceedings of the Second International Clean Air Congress, Academic Press, New York.

Briggs, G.A., 1972:  Discussion on Chimney Plumes in Neutral and Stable Surroundings. Atmos. Environ., 6, 507-510.

Briggs, G.A., 1974:  Diffusion Estimation for Small Emisiones. In ERL, ARL USAEC Report ATDL-106.  U.S. Atomic Energy Commission, Oak Ridge, Tennessee.

Briggs, G.A., 1975:  Plume Rise Predications.  In Lectures on Air Pollution and Environmental Impact Analysis, American Meteorological Society, Boston, Massachusetts.

Gifford, F.A., Jr. 1976:  Turbulent Diffusion - Typing Schemes: A Review.  Nucl. Saf., 17, 68-86.

Hicks, B.B., 1982:  Critical assessment document on acid deposition.  ATDL Contrib. File No. 81/24, Atmos. Turb. and Diff. Laboratory, Oak Ridge, TN.

Holzworth, G.C., 1972:  Mixing Heights, Wind Speeds and Potential for Urban Air Pollution Throughout the Contiguous United States.  Publication No. AP-101, U.S. Environmental Protection Agency, Research Triangle Park, North Carolina  27711.

McElroy, J.L. and F. Pooler, 1968:  The St. Louis Dispersion Study.  U.S. Public Health Service, National Air Pollution Control Administration, Report AP-53.

Pasquill, F., 1976:  Atmospheric Dispersion Parameters in Gaussian Plume Modeling.  Part II.  Possible Requirements for Change in the Turner Workbook Values. EPA-600/4-76-030b, U.S. Environmental Protection Agency, Research Triangle Park, North Carolina  27711.

Press, W., B. Flannery, S. Teukolsky, and W. Vetterling, 1986:   Numerical Recipes, Cambridge University Press, New York, 797 pp.

Schulman, L.L. and S.R. Hanna, 1986:  Evaluation of Downwash Modifications to the Industrial Source Complex Model.  J. Air Poll. Control Assoc., 36 (3), 258-264.

Turner, D.B., 1970:  Workbook of Atmospheric Dispersion Estimates.  PHS Publication No. 999-AP-26.  U.S. Department of Health, Education and Welfare, National Air Pollution Control Administration, Cincinnati, Ohio.

 

Software DISPER: mapa de las concentraciones de Óxidos de Nitrógeno (NOx) generadas por tres chimeneas industriales que emite 1 g/s de NOx bajo un viento de 5 m/s en dirección E y en un terreno con pendiente.

 

 

 

 

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