Operaty ochrony powietrza – współczynnik aerodynamicznej szorstkości terenu

    Obliczenie współczynnika aerodynamicznej szorstkości terenu bez zastosowania efektywnych narzędzi jest czynnością czasochłonną i żmudną. Z uwagi na znaczenie tego parametru dla wyników modelowania, metodyka referencyjna nie zezwala na jego zgrubny szacunek, np. poprzez przyjęcie współczynnika dominującego rodzaju powierzchni, lub obliczenie średniej ze współczynników wyznaczonych w kierunkach róży wiatru. Tego rodzaju uproszczenia mogą obarczyć wyniki obliczeń stężeń imisyjnych znaczącymi błędami.

    Przełomowym rozwiązaniem jest wprowadzone na rynek oprogramowanie stanowiące jedno z narzędzi pakietu Operat FB, umożliwiające szybkie  wyznaczenie współczynnika szorstkości. Program automatycznie wytycza na mapie obszar o promieniu 50 wysokości najwyższego emitora (hmax). Zaangażowanie użytkownika ogranicza się do zaznaczenia poszczególnych podobszarów i wskazania charakteru pokrycia terenu. Czynność ta dzięki wielu ułatwieniom nie jest czasochłonna. Program automatycznie usuwa część powierzchni wykraczającą poza okrąg 50×hmax. Pozwala również na wygodne zaznaczanie podobszarów zawierających inne podobszary, np. młodnik w obszarze lasu, zabudowa w obszarze pól, itd. Po zaznaczeniu podobszarów i wskazaniu współczynnika dla terenu pozostałego, program automatycznie wyznacza współczynnik średni, odpowiadający metodyce referencyjnej. Poniżej przedstawiamy widok ekranu przy pracy z mapą w Operacie FB.

    zanieczyszczenie powietrza FB

    Oprogramowanie jest zaawansowanym narzędziem, uwzględniającym szereg możliwych układów geometrycznych podobszarów. Przy eliminacji powierzchni znajdującej się poza okręgiem 50hmax, w przypadku podobszarów wklęsłych, program tworzy oddzielne wielokąty i uwzględnia w obliczeniach pole powierzchni każdego z nich:

    FB emisja zanieczyszczeń

    Przedstawiony przykład obejmuje teren pozamiejski. Dla stref miejskich można wykorzystać zawarte w programie uśrednione współczynniki szorstkości. Szczegółowe informacje o programie znajdują się w zakładce Oprogramowanie.

    Film o wykorzystaniu map i obliczaniu współczynnika aerodynamicznej szorstkości terenu dostępny jest na stronie www.proekors.pl/video/srednia_z0.htm

    Wymagania metodyki referencyjnej

    Metodyka referencyjna wymaga określenia jednej wartości współczynnika aerodynamicznej szorstkości terenu dla obszaru o promieniu równym 50 wysokościom najwyższego emitora. Średnią ważoną względem powierzchni określa wzór:

    gdzie:

    z0 – średnia wartość współczynnika aerodynamicznej szorstkości terenu na obszarze objętym obliczeniami,

    F – powierzchnia obszaru objętego obliczeniami,

    c – numer obszaru o danym typie pokrycia terenu.

    Poniżej przedstawiamy przykład podziału obszaru na tereny o jednolitym współczynniku szorstkości. Kolorem czerwonym zaznaczono obszar lasów, kolorem fioletowym obszar sadów, zarośli, zagajników, kolorem zielonym obszar łąk i pastwisk. Pozostałą część wyznaczonego obszaru stanowią pola uprawne. 

    szorstkość pomiary emisji

    Rysunek 1. Podział terenu na podobszary o jednolitym charakterze pokrycia powierzchni (podkład: zdjęcie lotnicze 07.2010, CODGiK).

    Powierzchnia poszczególnych rodzajów terenów wynosi odpowiednio:

    Typ pokrycia terenu

    Współczynnik z0 [m]

    Sumaryczna powierzchnia [ha]

    Iloczyn z0 i udziału powierzchni w powierzchni całkowitej

    Las

    2,0

    47,98

    0,505

    Sady, zarośla, zagajniki

    0,4

    14,13

    0,030

    Pola uprawne

    0,035

    110,92

    0,020

    Łąki, pastwiska

    0,02

    17,12

    0,002

    Suma / średnia

    0,56

    190,15

    0,56

    Z uwagi na dużą dysproporcję pomiędzy współczynnikami szorstkości o dokładności wyniku obliczeń decyduje przeważnie precyzyjne wyznaczenie powierzchni zajmowanej przez lasy, sady, zarośla, zagajniki oraz zabudowę.

    Obliczona wartość współczynnika szorstkości powinna odpowiadać stanowi faktycznemu, określonemu w oparciu o najbardziej aktualne zdjęcia satelitarne lub lotnicze. W szczególnych przypadkach, np. w projektach „wrażliwych”, gdy zachodzi potrzeba zapewnienia 100% niepodważalności wyników obliczeń, dane ze zdjęć można zweryfikować na podstawie wizji lokalnej oraz dokumentów zawierających planowane zmiany struktur zagospodarowania przestrzennego.

    Stronę zaktualizowano 02.11.2015 r., 12.11.2015 r.

    Aktualności
    • 07
      czerwiec
      REECO Poland zaprasza na kolejną – siódmą edycję Targów Energii Odnawialnej i Efektywności Energetycznej, która odbędzie się w dniach 25-27 października  w Warszawskim Centrum EXPO XXI. Tematyka targów skupia się na odnawialnych źródłach energii jak wytwarzanie energii z drewna, biomasy, biogazu i biopaliwa; energia wiatrowa, CHP - kogeneracja; energooszczędne budownictwo i renowacja budynków; energia wodna; pompy ciepła; energia geotermiczna;  energia słoneczna. Podczas imprezy zaprezentowane zostaną innowacje w branży OZE oraz z zakresu efektywności energetycznej i magazynowania energii.
    • 27
      kwiecień
      Artykuł zawiera fragmenty orzeczenia WSA w Olsztynie z dnia 28 marca 2017 r. (II SA/Ol 37/17) oceniającego sposób naliczania opłaty za emisję pyłu pochodzącego ze spalania węgla kamiennego. Przedmiotem postępowania były kotły o mocy do 5 MW, z rusztem stałym i ciągiem naturalnym, z których w pewnych warunkach użytkowania może dochodzić do emisji sadzy. Ocenie sądu podlegało postępowanie ustalające różnicę pomiędzy opłatą wyznaczoną przez Spółkę eksploatującą kotły i marszałka województwa (zweryfikowane przez SKO). Istotą sporu było  odmienne podejście do klasyfikacji pyłu ze spalania węgla i określenia właściwej stawki opłat. Według prowadzącego instalację właściwa była stawka dla pyłów ze spalania paliw (pozycja 53). Według marszałka i SKO stawka dla pyłów węglowo-grafitowych, sadzy (pozycja 52). W uzasadnieniu WSA ocenił również metody uzyskania innych danych technicznych i technologicznych, na podstawie o których organ może dokonywać własnych ustaleń (opinia biegłego) oraz możliwości oceny przez organ administracji lub sąd administracyjny prawidłowości metodologii przyjętej przez biegłego i całościowej oceny opinii jako dowodu w sprawie. Skomentowany został również sposób uczestnictwa strony skarżącej w postępowaniu, ograniczony do kwestionowania dowodów przyjętych przez organ, bez wykazania dowodów przeciwnych.
    • 04
      kwiecień
      Artykuł zawiera szczegółowy opis metodyki wyznaczania emisji niezorganizowanej związków organicznych z oczyszczalni ścieków, opracowanej przez Amerykańską Agencję Ochrony Środowiska (US EPA). Opis teorii modelu uzupełnia przykład obliczeń dla komory zbiorczej ścieków zawierających fenol, pozwalający prześledzić sposób doboru algorytmów obliczeniowych oraz zakres niezbędnych do obliczeń danych. W artykule oceniono również uproszczone metody szacowania emisji niezorganizowanej z oczyszczalni ścieków oraz obliczenia na podstawie pomiarów imisji i modelowania.
    NEWSLETTER:
    Jeśli chcesz otrzymywać powiadomienia o nowych artykułach zapisz się
     
    prawo ochrony środowiska
    Operat FB
    Renexpo 2017
    Efektywność energetyczna
    szkolenie modelowanie
    OZE Energiczny Obywatel

    Zobacz komunikaty JRC / US EPA / EEA / NIK:

    EEA: Emissions of the main air pollutants in Europe (15.08.2017)


    © EEA

    EEA: Heavy metal emissions (15.08.2017)


    © EEA

    EEA: Persistent organic pollutant emissions (15.08.2017)


    © EEA

    EPA: Waterbury, Conn., Incinerator to Control Mercury Emissions (15.08.2017)

    EPA Issues Guidance on State Coal Ash Management Permit Programs (10.08.2017)

    Popioły lotne US EPA

    EPA, DOT Open Comment Period On Reconsideration of GHG Standards for Cars and Light Trucks (10.08.2017)

    EEA: European Union Emissions Trading System (EU ETS) data from EUTL (09.08.2017)

    EPA Continues to Work With States on 2015 Ozone Designations (02.08.2017)

    Air Quality Continues to Improve, While U.S. Economy Continues to Grow (02.08.2017)

    Commission proposes to review all permits of large combustion plants in order to tackle pollution (31.07.2017)

    NIK: Wnioski NIK uwzględnione w kodeksie urbanistyczno-budowlanym (28.07.2017)

    JRC: Potential for further photovoltaic capacity in EU Member States (19.07.2017)

    EEA: Air pollution from agriculture: ammonia exceeds emission limits in 2015 (12.07.2017)

    Zobacz bieżące artykuły w Atmospheric Environment:

    Recent changes in the oxidized to reduced nitrogen ratio in atmospheric precipitation (12.08.2017)

    Trees in urban parks and forests reduce O3, but not NO2 concen- trations in Baltimore, MD, USA (10.08.2017)

    Nitrous acid in a street canyon environment: Sources and contributions to local oxidation capacity (10.08.2017)

    A chemometric investigation of aromatic emission profiles from a marine engine in comparison with residential wood combustion and road traffic: Implications for source apportionment inside and outside sulphur emission control (10.08.2017)

    Evaluation of regional and local atmospheric dispersion models for the analysis of traffic-related air pollution in urban areas (10.08.2017)

    Indicators of residential traffic exposure: Modelled NOx, traffic proximity, and self-reported exposure in RHINE III (09.08.2017)

    Characterizing the seasonal cycle and vertical structure of ozone in Paris, France using four years of ground based LIDAR measurements in the lowermost troposphere (09.08.2017)

    Source contributions to United States ozone and particulate matter over five decades from 1970 to 2020 (08.08.2017)

    Zobacz EUR-Lex:

    Rezolucja Parlamentu Europejskiego w sprawie oszczędnego gospodarowania zasobami: ku gospodarce o obiegu zamkniętym (11.08.2017)

    Rezerwa zapewniająca stabilność rynku dla unijnego systemu handlu uprawnieniami do emisji gazów cieplarnianych (11.08.2017)

    Decyzja wykonawcza Komisji 2017/1402 z dnia 28 lipca 2017 r. w sprawie zatwierdzenia funkcji automatycznego odłączania silnika na biegu jałowym BMW AG jako technologii innowacyjnej umożliwiającej zmniejszenie emisji CO2 pochodzących z samochodów osobowych (29.07.2017)

    Rozporządzenie wykonawcze Komisji  2017/1375 z dnia 25 lipca 2017 r. zmieniające rozporządzenie wykonawcze 1191/2014 określające format i sposób składania sprawozdania, o którym mowa w art. 19 rozporządzenia Parlamentu Europejskiego i Rady (UE) nr 517/2014 w sprawie fluorowanych gazów cieplarnianych (26.07.2017)

    Rozporządzenie Komisji  2017/1347 z dnia 13 lipca 2017 r. w sprawie sprostowania dyrektywy 2007/46/WE, rozporządzenia Komisji  582/2011 oraz rozporządzenia Komisji 2017/1151 uzupełniającego rozporządzenie 715/2007 Parlamentu Europejskiego i Rady w sprawie homologacji typu pojazdów silnikowych w odniesieniu do emisji zanieczyszczeń pochodzących z lekkich pojazdów pasażerskich i użytkowych Euro 5 i Euro 6 (24.07.2017)

    Komunikat Komisji dotyczący ekoprojektu dla produktów do ogrzewania powietrznego, produktów chłodzących, wysokotemperaturowych agregatów chłodniczych i klimakonwektorów wentylatorowych (14.07.2017)

    Rozporządzenie Komisji 2017/1262 z dnia 12 lipca 2017 r. zmieniające rozporządzenie 142/2011 w odniesieniu do wykorzystania obornika zwierząt gospodarskich jako paliwa w obiektach energetycznego spalania (13.07.2017)