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大气环评中需要用到CALPUFF模型情景

时间:2019-11-19 15:51

CALPUFF模型是2018版大气导则中推荐的模型,其适用范围为预测范围为大于50km的城市尺度预测范围和岸线熏烟及长期小静风两种特殊气象条件。

 

 

相对于08版导则,附录A的模型清单列表中Calpuff模型适用范围增加了特殊气象条件的适用条件。另外从18版导则实施的反馈情况来看,由于估算模型改为AERSCREEN且考虑了地形,大气的评价范围相比08版导则有较多增大,同时18版导则中明确规定了预测范围扩大的若干情形,导致预测范围超过50km范围的项目变多。

 

 

 

CALPUFF模型较复杂,计算时间较长,同时其需要的基础数据比AERMOD模型增加很多,例如需要至少3个站点的地面和高空数据,需要特定格式的土地利用图。因此,如果采用CALPUFF模型进行大气环境影响评价,难度和成本都会有较大增加。

 

 

 

那什么类型的项目需要采用CALPUFF模型呢?

 

 

 

 
 

一、涉及自然保护区、风景名胜区等一类功能区的项目

 
 
 
导则规定建设项目的评价范围不超过50km,但8.3.3节同时规定“对于评价范围内包含环境空气功能区一类区的,预测范围应覆盖项目对一类区最大环境影响”。

 

 

 

当大气评价范围内涉及一类功能区,尤其是一类区一部分在评价范围内,一部分在评价范围外,可能需要扩大预测范围,以计算建设项目对一类区的最大影响。
 
当预测范围扩大超过50km时,需要采用CALPUFF模型。
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图 1  涉及一类区预测范围扩大示意图

 

 

 

 
 

二、不达标区,且削减源比较远的项目

 
 
不达标区的建设项目,如果没有区域达标规划,则需要采用削减源计算k值,以判断环境改善情况。

 

 

 

部分项目的削减源距离比较远,如果削减源距离项目接近或者超过25km时,预测范围需要扩大,且尽量包含削减源主要影响区域,以尽量利用削减源的削减效果,此时预测范围超过50km,需要采用CALPUFF模型。
 

 

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图 2  因为削减源预测范围扩大示意图

 

 

 

 

三、规划环评

 
 

 

导则5.4.5 规定“规划的大气环境影响评价范围以规划区边界为起点,外延规划项目排放污染物的最远影响距离(D10%)的区域”。同时规划环评并没有50km的限制。

 

 

当规划范围比较大,从规划边界开始外扩设置评价范围时,容易出现评价范围大于50km的,也需要采用CALPUFF模型。
 

 

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图 3  规划评价范围示意图

 

 

 

 

四、靠近大型水体的项目

 
 
导则8.5.2.2 当建设项目处于大型水体(海或湖)岸边3 km范围内时,应首先采用附录A中估算模型判定是否会发生熏烟现象。如果存在岸边熏烟,并且估算的最大1 h平均质量浓度超过环境质量标准,应采用附录A中的CALPUFF模型进行进一步模拟。 

 

 

 

如果项目位于海或者湖岸边3km范围内,就需要用AERSCREEN模型估算是否发生岸线熏烟,如果发生且小时质量超标,那就需要采用CALPUFF模型,一般地形起伏较大容易超标,所以当项目“ 依山傍水”时,用CALPUFF模型的概率很高。
 

 

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图 4  易发生岸线熏烟且超标项目

 

 

 

 

5、 涉及特殊气象条件项目

 
 
导则8.5.2.1“当项目评价基准年内存在风速≤0.5 m/s的持续时间超过72 h或近20年统计的全年静风(风速≤0.2m/s)频率超过35%时,应采用附录A中的CALPUFF模型进行进一步模拟”。

 

 

 

当项目位于小静风频率比较高的地区,比如四川、重庆、贵州等地区时要注意静风频率是否是在导则规定的范围内。通常20年统计静风频率,可以使用20年气候统计数据来判断,基准年的静风持续时间,可以采用基准年气象数据采用EIAProA2018的气象统计功能来统计。

 

 

 

 

6、其它情况

 
 
在地形复杂的时候,CALPUFF模型能够更好的模拟污染物扩散。另外当用系数法计算PM2.5时,方法简单,但结果更保守,也就是计算结果更大,如果出现超标,可以考虑考虑采用CALPUFF模型自带的化学机理来计算PM2.5。

 

 

 

EPA在发布CALPUFF时,同时发布了其界面版本CALPUFF GUI,大大简化了参数设置的难度,且完全免费。不过CALPUFF GUI是英文版,基础数据格式等要求严格,需要设置的参数众多,使用还是存在较大的难度。
 

 

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图 5  CALPUFF GUI主界面
 

 

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图 6  CALPUFF点源输入界面
 

 

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