2) 0,5-1
3) 1-2
4) 7-10
Для мощных источников горячих выбросов характерен выраженный подъём факела за счёт тепловой плавучести и начальной скорости выхода газов. При очень слабом ветре выброс преимущественно поднимается вверх, а горизонтальное перемещение ограничено; поэтому вблизи источника приземные концентрации не всегда достигают максимума. С увеличением скорости ветра факел постепенно наклоняется, его эффективная высота снижается, и загрязняющие вещества начинают поступать в приземный слой.
Диапазон 2–7 м/с считается опасной скоростью ветра для мощных горячих выбросов, поскольку в этот момент складывается наиболее неблагоприятное соотношение между подъёмом факела, его горизонтальным переносом и турбулентным перемешиванием. Факел достигает земной поверхности на определённом расстоянии от источника, а разбавление атмосферным воздухом ещё недостаточно для существенного снижения концентрации. Именно поэтому максимальные разовые концентрации загрязняющих веществ формируются не непосредственно у трубы, а в приземной зоне по направлению ветра.
Опасная скорость не является универсальной постоянной: её уточняют с учётом высоты и диаметра трубы, температуры выброса, объёма и скорости газового потока, рельефа местности и устойчивости атмосферы. При дальнейшем усилении ветра возрастает интенсивность турбулентного перемешивания и разбавления, поэтому концентрации обычно снижаются. В санитарной практике этот показатель используют при расчёте рассеивания выбросов, определении санитарно-защитной зоны и планировании производственного экологического контроля.
| Метеорологическая ситуация или тип источника | Поведение газового факела | Ожидаемый уровень приземных концентраций | Санитарное значение |
|---|---|---|---|
| Штиль или очень слабый ветер, менее 0,5 м/с | Преобладает вертикальный подъём горячего факела; при инверсии возможно застойное накопление примесей | Не обязательно максимальный у мощного горячего источника; возможны локальные эпизоды накопления | Требуется учитывать устойчивость атмосферы и вероятность температурных инверсий |
| Холодные или слабо нагретые выбросы | Тепловая плавучесть выражена слабо, поэтому факел быстрее вовлекается в приземный перенос | Максимумы могут формироваться при меньших скоростях ветра, чем для горячих выбросов | Расчёт опасной скорости проводится отдельно для каждого типа источника |
| Скорость около 1–2 м/с для горячего источника | Факел начинает наклоняться, но тепловой подъём ещё существенно влияет на его высоту | Концентрации могут возрастать, однако пик не всегда достигается | Переходная метеорологическая зона при оценке рассеивания |
| Скорость 2–7 м/с для мощного горячего источника | Оптимальное сочетание снижения факела, горизонтального переноса и умеренной турбулентной диффузии | Формируются наибольшие приземные концентрации на оси факела по направлению ветра | Опасный диапазон, используемый в санитарно-гигиенических расчётах |
| Скорость около 7–10 м/с | Факел становится более пологим, усиливаются механическое перемешивание и разбавление | Концентрации обычно уменьшаются вследствие интенсивной дисперсии | Риск максимального локального загрязнения от одного источника, как правило, ниже |
| Сильный ветер свыше 10 м/с | Происходит быстрое рассеивание и перенос примесей на значительные расстояния | Высокие локальные концентрации обычно не удерживаются, но увеличивается зона переноса | Не исключается трансграничное или межрайонное распространение загрязняющих веществ |
Таким образом, правильным является диапазон 2–7 м/с, соответствующий наиболее вероятному формированию максимума приземной концентрации от мощного горячего источника. Оценка должна проводиться не только по скорости ветра, но и по температурному напору, параметрам выброса и устойчивости атмосферы. При неблагоприятных метеоусловиях необходимы усиленный мониторинг воздуха и ограничение режимов, сопровождающихся максимальным выбросом. Полученные расчёты применяют для обоснования санитарно-защитных мероприятий и предупреждения превышения предельно допустимых концентраций.