SLAB模型介绍

平坦地形下的重气体扩散模型SLAB是一个模拟密度大于空气的大气扩散模型。SLAB模型可以处理四种类型的排放源:地面蒸发池、水平喷射源、垂向喷射源和瞬时排放源。这四种类型的排放源中,除了蒸发池排放为全气态污染物,其他的为气体或者气体与液滴的混合物。

The SLAB model treats denser-than-air releases by solving the one-dimensional equations of momentum, conservation of mass, species, and energy, and the equation of state. SLAB handles release scenarios including ground level and elevated jets, liquid pool evaporation, and instantaneous volume sources. 来源自EPA。

排放物的大气扩散计算时通过求解质量、动量、能量和物质的守恒方程,这也是重气体模型区别于普通的扩散模型比如AERMOD的一个重要标志。守恒方程是空间的平均值,在处理烟雾时认为是静态烟羽或者可变烟团或者是这两种的组合,取决于喷射过程。连续的排放(非常长的持续时间)被认为是静态的烟羽。在排放源持续时间有限的情况中,烟雾分散最初是使用静态羽状模型来描述的,且一直持续到排放结束,当排放源被中断,烟雾被认为是一个烟团且后续的扩散使用可变烟团模型来计算。对于瞬时排放,在整个计算中使用瞬时喷射模型。

守恒方程的数学描述包含了重气扩散的物理性质(如重力扩散、减小的混乱度等),也包含了通常的大气对流和湍流扩散过程。液滴形成和蒸发的热力学,通过假定的局部热力学平衡来处理,蒸汽-液滴混合物的扩散被认为是单独的液体,忽略重力的降低和液滴的地面沉积。当烟雾的温度低于地表温度时, 也包含地面热量的热力学影响。

SLAB模型预测的平均时间的浓度,步进依赖于与扩散方程相关的各种物理现象,还依赖于具体的平均时间内的浓度。这取决于烟雾的走向。当平均时间内浓度增加时,会发生更多的烟雾路径,形成更宽的烟雾团。在长满草的地区(z0=0.02m)只有少量气体的排放物和一种具体的15分钟的平均时间浓度的极限条件下,SLAB计算得到的烟雾浓度与宽度与一个乡村条件下使用的标准的高斯羽状分散曲线得到的估计值很相符。

slab模型说明文档:https://gaftp.epa.gov/Air/aqmg/SCRAM/models/nonepa/slab/SLAB.PDF

评估文档:https://gaftp.epa.gov/Air/aqmg/SCRAM/models/nonepa/slab/DenseGasEvaluations.pdf

原始程序:https://gaftp.epa.gov/Air/aqmg/SCRAM/models/nonepa/slab/slab.zip

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