大气估算模型AERSCREEN简要中文使用手册User Guide

《大气估算模型AERSCREEN简要中文使用手册User Guide》由会员分享，可在线阅读，更多相关《大气估算模型AERSCREEN简要中文使用手册User Guide（12页珍藏版）》请在装配图网上搜索。

1、大气估算模型 AERSCREEN（v16216）简要用户手册环境保护部环境工程评估中心国家环境保护环境影响评价数值模拟重点实验室2017年 9月手册说明本手册基于AERSCREEN (vl6216)的英文版用户手册编写，主要对美国环境 保护署(U.S. EPA)网站所提供的AERSCREEN模型的使用方法提供中文版简要说 明，更详细的程序使用说明请查阅相关的软件手册及技术文档。本手册由国家环境保护环境影响评价数值模拟重点实验室组织编写，主要编 写与测试人员：于华通 丁峰 伯鑫 易爱华 牛晓静。网络维护及平台支持：邢可佳、赵越、左文浩。模型基础数据及在线计算服务平台支持：丁峰 伯鑫 易爱华 牛晓

2、静。国家环境保护环境影响评价数值模拟重点实验室网站：htt p：/基于互联网的环境影响评价应用平台网址：htt p：/本手册所涉及的模型系统及本手册电子版本下载地址：htt p：/ tml本手册版权所有，转载及印刷请与环境保护部环境工程评估中心联系。意见反馈：环境保护部环境工程评估中心国家环境保护环境影响评价数值模拟重点实验室2017年09月01日目录1 AERSCREEN 简介 12 AERSCREEN 运行环境及流程 13 模型的参数及设置要求 23.1 输入初始信息23.2 输入污染源信息33.2.1 点源/POINT POINTCAP POINTHOR33.2.2 火炬源/Flares

3、33.2.3 体源/Vo lume source.33.2.4 矩形面源 /Rectangular area sources43.2.5 圆形面源 /Circular area sources43.2.6 其它选项 43.3 建筑物下洗/Downwash43.4 气象和地表参数 /Meteorology and surface characteristics53.4.1 气象参数 53.4.2 地表参数 53.5 地形 /TERRAIN63.5.1 复杂地形情况 73.6 熏烟/ FUMIGATION OPTIONs 73.7 其它选项74 结果输出 81 AERSCREEN 简介AERSCR

4、EEN为美国环保署(U.S. EPA,下同)开发的基于AERMOD估算 模式的单源估算模型，可计算污染源包括点源、带盖点源、水平点源、矩形面源、圆 形面源、体源和火炬源,能够考虑地形、熏烟和建筑物下洗的影响,可以输出 1 小时、8 小时、24 小时平均、及年均地面浓度最大值,评价评价源对周边空气 环境的影响程度和范围。AERSCREEN 主要程序见表 1-1。表 1-1 AERSCREEN 主要程序表程序说明aerscree n. exe主程序，必需程序。运行时调用其它程序。aermod.exe估算程序，必需程序。aercreen.exe调用AERMOD的SCREEN 模式估算污染源影响。ma

5、kemet.exe气象程序，必需程序。根据用户给定的气温、土地利用参数 等内容，采用其内置的气象组合数据，生成边界层参数数据 和廓线数据aermap .exe地形程序，复杂地形情况下需要。用于在复杂地形下估算时 处理用户提供的地形文件。bpipprm.exe建筑物程序，建筑物下洗计算时需要。用于考虑建筑物下洗 时处理用户提供的建筑物数据。AERSCREEN 主要文件见表 1-2,运行所需的所有文件和程序都必须与aerscreen.exe位于相同目录下，结果文件也在该目录下，除COnus.las和conus.los 外,其余文件均为 ASCII 码的文本文件。表 1-2 主要文件文件名称备注ae

6、rscree n.inp输出文件aerscreen.exe根据用户输入的参数自动生成的控制文件aerscreen.out输出文件，计算结果文件，包括最大落地浓度及距离等结果*.pfl输出文件，makemet.exe生成的气象廓线文件*.sfc输出文件，makemet.exe生成的边界层参数文件conus.las conus.los输入文件，坐标系文件，模型提供max conc distance.txt输出文件，不同距离最大浓度文件demlist.txt输入文件，地形数据文件目录，复杂地形下用户提供*.dem输入文件，地形文件。2 AERSCREEN 运行环境及流程AERSCREEN运行环境为D

7、OS,在DOS提示符下键入命令aerscreen.exe或者在 windows 资源管理器窗口中双击 aerscreen.exe 运行，根据提示输入相应参 数，操作界面见图 2-1。C:Window5Systein32cnid.exe - AERSCREENiBkb匚XEnter number of paramete to change orEnters to return tQ validation pagePoint source1)Emission rate、Stack heightStack dianter4)Stack temperature巧Exit velocity6)Urban

8、/RuralUrban population9)Distance to ambient airNC2 chemistry10)N02/N0x i- stack ratio11) ozone concentration12) Update all paranctcrm2Enter stack Height (meters):-图 2-1 AERSCREEN 运行界面AERSCREEN 主要的运行流程见图 2-2。-输输输输输输输I输入建筑物髙度、长、宽等参数与周边距离，化学反应等参数1输输输输;输输输输1输入离散点坐标和接受点髙度11输入海岸线距离和方位输入地形数据名称厂输入坐标信息输输输输七输

9、输是否考虑debug选项最大落地浓度、岀现距离等是否修改默认输岀文件名不同距离的最大浓度分布输输输输输输输根据污染源类型输入所需要相应参数, 例如点源的源髙、出口内径等输入农村城市选项及对应参数输输输输输输输入标题确定采用公制还是英制单位输输输输输输输输入最髙和最低环境温度 输入地表参数图 2-2 AERSCREEN 运行流程图3 模型的参数及设置要求3.1输入初始信息(1) 输入标题 /Enter Title 用户自行输入，模型计算不需要。(2) 采用公制还是英制单位/English or Metric Units?(E or M) 选择采用公制单位，输入 M(3) 输入污染源类型/ POI

10、NT, VOLUME, AREA, AREACIRC, FLARE, POINTCAP,or POINTHOR Source? (P, V, A, C, F, S, or H):用户根据需要模拟的污染源进行选择。3.2 输入污染源信息污染源参数根据项目工程分析结果确定。3.2.1 点源/POINT POINTCAP POINTHOR点源、水平点源和带盖点源输入内容相同，如下。(1) 释放速率/Enter Emission Rate(g/s)(2) 源高/Enter Stack Height (meters)(3) 烟囱出口内径/Enter Stack Diameter (meters)(4)

11、烟气温度/Enter Stack Temperature (K) 如果烟气温度为常温，则设置为 0，如果烟气温度为与常温相关的的温度，则设置为负值，例如10K代表烟气温度随环境温度变化，但持续环境温度高0K。(5) 烟气流速选项共有三个选项，选择选项1，即卩Option (1) - Exit Velocity (m/s),采用m/s的 方式输入烟气流速。随后输入烟气流速。3.2.2 火炬源/Flares(1) 释放速率/Enter Emission Rate(g/s)(2) 源高/Enter Stack Height (meters)(3) 总热释放速率/Enter Total Heat Re

12、lease Rate (cal/sec)(4) 辐射热损失/Enter Radiative Heat Loss Fraction- for default value of 0.55:采用默认值 0.55。3.2.3 体源/Volume source(1) 释放速率/Enter Emission Rate(g/s)(2) 体源中心高度/Enter Center of Volume Height (meters)(3) 初始横向扩散参数/Enter Initial Lateral Dimension (meters)(4) 初始垂向扩散参数/Enter initial Vertical Dime

13、nsion (meters)3.2.4 矩形面源/Rectangular area sources()释放速率/Enter Emission Rate(g/s)(2) 释放高度/release height above gournd (meters)(3) 面源长边尺寸/Enter Long Side of Area Source (meters)(4) 面源短边尺寸/Enter Short Side of Area Source (meters)(5) 初始垂向扩散参数/Enter initial Vertical Dimension (meters)3.2.5形面源/Circularare

14、a sources(1) 释放速率/Enter Emission Rate(g/s)(2) 释放高度/release height above gournd (meters)(3) 面源半径/Enter Radius of AREACIRC Source (meters)(4) 初始垂向扩散参数/Enter initial Vertical Dimension (meters)3.2.6 其它选项(1) NOx 向 NO2 的转化转化/Enter an option for modeling NO2 chemistry 共有三个选项，包括1) 不考虑化学转化或者污染物不是 NO2/No che

15、mistry or pollutant is not NO22) 适用 OLM 方法/Use Ozone Limiting Method (OLM)3 适用 PVMRM 方法/Use Plume Volume Molar Ratio Method (PVMRM) 在进行评价等级估算时，不考虑 NOx 的化学转化，选择选项 1。(2) 农村城市选项/ Rural or Urban? (R or U): 如果项目位于城市建成区或者规划区，则设置为城市，其余设置为农村，设置为城市时，需要输入城市人口 / Enter Population of Urban Area:，输入项目所在 城市实际人口数。(

16、3) 最小环境距离选项/Enters the minimum distance to ambient air for default (1m)采用默认值 1m。3.3建筑物下洗/Downwash是否考虑建筑物下洗 /Include Building Downwash? (y/n): 在进行评价等级估算时，不考虑建筑物下洗的影响，因此输入 n。34 气象和地表参数Meteorology and surface characteristics3.4.1 气象参数(1) 最高和最低环境温度输入最低环境温度 /Enter Minimum Temperature (K)输入最高环境温度 /Enter M

17、aximum Temperature (K)输入项目所在区域 20 年气候统计数据中的最高和最低气温，单位为 K。(2) 最小风速/Enter Minimum Wind Speed or vEnter to default to 0.5 m/s采用模型默认的 0.5m/s 作为做小风速(3) 风速计高度/Enter Anemometer Height or to default to 10.0 meters 采用模型默认的10m作为风速计高度。342 地表参数(1) 地表参数输入方法模型地表参数输入方法共有三种，分别为：1) 用户自定义值/Single user specified value

18、s2) AERMET 季节表/AERMET seasonal tables3) 外部文件/External file评价等级估算是选择方法 2，(2) 土地利用类型当地表参数输入方法选择2后，使用AERMET的季节表中土地利用类型， 共有 8 类：1) 水体/Water2) 阔叶林/Deciduous Forest3) 针叶林、Coniferous Forest4) 沼泽湿地/Swamp5) 农田/Cultivated Land6) 草地/Grassland7) 城市/Urban8) 荒漠/Desert Shrubland在进行评价等级估算时，根据项目周边1km内的土地利用及已批复规划的 情况

19、，选择所有存在的土地利用类型，分别计算相应地表参数下的最大落地浓选度 择最大落地浓度最大的情况来判断评价等级。(3) 区域湿度条件/ Enter Dominant Surface Profile1) 中等湿度/Average Moisture2) 潮湿/Wet Conditions3) 干燥/Dry Conditions区域湿度条件参考图3-1进行选择，其中湿润区选择选项2,半湿润和半干 旱区选择选项1,干旱区选择选项3。图3-1中国干湿状况划分3.5 地 形/TERRAIN(1) 是否考虑地形 /Include Terrain Heights? (y/n)根据导则要求判断项目是否属于复杂地形

20、，复杂地形考虑地形影响，简单地 形不考虑地形影响。(2) 最大的计算距离 /Enter Maximum Distance (m) to probe最大的计算距离采用25000m。(3) 烟囱基座高程/Enter stack elevation (m) or vEnter for AERMAP derived elevation:简单地形情况下，输入0,复杂地形情况下采用AERMAP的计算结果。(4) 离散点/Include up to 10 discrete receptors (y/n)?不使用离散点。(5) 接受点高度/Use Flagpole receptors? (y or n): 不

21、考虑接受点高度。3.5.1 复杂地形情况 当项目位于复杂地形时，需要输入以下内容，当污染源为矩形面源时不能使 用复杂地形选项，将矩形面源按面积相等的圆形面源计，其它参数不变。(1) 选择坐标类型 /Enter coordinate type: LATLON for latitutde & longitude or UTM for UTM coordinates共有两种坐标类型，一种为经纬度坐标LATLON),另外一种为UTM坐标， 计算评价等级时，选择经纬度坐标(2) 经纬度坐标输入维度坐标 /Enter Source Latitude (North positive) (xx.xxxx):

22、输入经度坐标 /Enter Source Longitude (West negaitive) (xxx.xxxx):(3) 参考坐标系1) 选项 1 NAD27 /Option (1) - North American Datum of 19272) 选项 4 NAD83 /Option (4) - North American Datum of 1983 参考坐标系选择 4， NAD83。3.6 熏烟/ FUMIGATION OPTIONS(1) 逆温破坏型熏烟/ Apply inversion break-up fumigation (y/n): 不考虑逆温破坏型熏烟。(2) 海岸线熏烟

23、/ Apply shoreline fumigation (y/n): 当项目 3km 范围内有海岸线时，考虑海岸线熏烟。(3) 海岸线方向/ Enter optional direction to shoreline (0 - 360 degrees) or enter -9 or for no specific direction:复杂地形情况下，输入海岸线方向，简单地形情况下，设置为没有特定方向3.7其它选项(1)调试选项/ Enter Y or y to turn on the debug option or to not use the debug option不使用调试选项。4结果

24、输出AERSCREEN预测结果文件依据用户定义的文件名称不同而不同，如果用户 采用模型默认的输出文件名称，则主要结果文件见表4-1。表4-1 AERSCREEN主要输出结果文件序号文件名称文件主要内容1aerscreen.logAERSCREE N生成的日志文件，包含AERSCREEN主要 运行信息、错误信息、警告信息。2AERSCREEN.OUTAERSCREEN运行结果文件，主要包括参数设置，不同 距离下的最大浓度，预测最大落地浓度及出现的距离。3max_conc_distance.txtAERSCREEN运行结果文件，主要包括不同距离的最大 落地浓度、高程、最大落地浓度出现的季节等参数。

25、用户可在AERSCREEN.OUT文件中可以浏览用户已经输入的参数，获取所 需的大部分预测结果数据，其包含的主要内容见图4-1图4-4。*驚誉*七*誉*古七*聶*古STACK PARGETERS*a古* a士古* *古古*SOURCE EMISSION RATE;10 . 002 3 g/s79.365 lb/h-STACK HEIGHT;120.: J ineturs393.feetSTACK INNER DIAMETER:5. DOO TneTrs196.B5 inchesZZUME EXZT ZEMPERZkTYPIL:曲K7.7 3sg FZZUME EXIT VELOCIZT：15.

26、二m/s9.21 ft/sSTACK AIR FLOW RATE:624064 ACFMRURAL OR URBAN;RURALINITIAL PROBE DISTANCE =2 5 0 D. metersE2021- feet图4-1污染源参数部分* 吉覽主吉MZkKEMET METEOROLOGY FARAMETERS +*MIN/MAX TEMPE FIXTURE：251.0 / 110.0 (K)MINIMUM KIND SPEED;0 5 m/sANEMOMETER HEIGHT：13.0u metersSURLACb. CHiLRAClT HI STXCS: AERME1 SEAS

27、ONAL JAB LESDOMIKRNT SLTRfACE ROF_E: Cui t-ivatd LandCWINANT CLIMATE TYPE：DOMINANT SEASON:Aver age： Moisture WinterA1BEDO:BCWEU HATIO：ROUGHNESS LENGTH:0. 601.500_010 -(meters)SURFACE FRICTION VELOCIZlf (U*) NOT AL-U5ZLD图4-2气象参数部分sr-frttfrt-*-* 2kERSCREEH AUTOMATED DISTANCES *OVERALL MAXIMUM CONCENTR

28、ATIONS BY DISTANCED：SZ(mMAXIMUM _-HR CONC (ug/in31D：SZ (mMAXIMUM _-HR CONZ ug/m3_.00C.700E 033775.0036.455. DO14.563BOO.0036.3150.002S9 23B2S.0036. IB5.0058.73850.0036.04100.00668.43875.0035.90125.00614.63900.0035.:50”00335,13925.0035.6317500456.9395D0035.4900.00390. S397S.00站.36225.00337.44000.0035

29、.22250.002&9. &4025.0035.OS25.00二=5,44050.0034.95300.00S2.340盲.0034.9132500231.6410D0034.67350.00213.44L2U.0034 . S4375.00197.74150.0034.404 00. 00184.34175.0034.26425.00LT2.74200.0034.13450.00J62.74 和.0033.9947S.00154 .D42SD.0033. B6500.00_46.44U cm33.72525.001S9.64300.0033.59550.00133.64325.0033,.

30、 4555,0018 宀4350.0033.3图4-3下风向距离对应的最大浓度部分*百*人*士* AERSCRF.K maximum IMPACT STJMMART*長十古士*士*古長+七曇古七*古壘CALCULATIOHPROCEDUREMAXIMUM1-HOURCONCug/皿3SCALED3-KOURCONC (ug/m3)SCALEDB-HOURCONC (ug/m3)SCALED24-HOUR CONC(Lig/m3SCALEDANNUALCONC(ug/nS)TLhT ZZRRAIX66S .8660. E601.94：_. B6. GSD： STANCE! FROM S3VRLE9E . 0 Ifl-tr-ES图4-4最大影响综合结果