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05.01.2015 Views

CAPITOLO 9 MODELLI PER SITUAZIONI PARTICOLARI Nel controllo dell’inquinamento atmosferico si presenta spesso la necessità di impiegare modelli per studiare delle situazioni particolari non immediatamente riconducibili al quadro di riferimento utilizzato nello sviluppo e nella presentazione delle differenti famiglie di modelli di simulazione della dispersione degli inquinanti in aria.Tra le tante situazioni particolari che si possono incontrare, sono state scelte le seguenti per la loro intrinseca importanza: • l’inquinamento che si registra entro gli agglomerati urbani, dovuto prevalentemente al traffico degli autoveicoli ed in particolare l’inquinamento che si registra all’interno dei canyon urbani che costituiscono la struttura architettonica più frequente per le città di medie e grandi dimensioni. Lo studio di questo tipo di inquinamento può sicuramente essere di aiuto nella pianificazione e ottimizzazione delle strutture viarie cittadine ed anche nell’eventuale pianificazione edilizia di un’area urbana. • l’inquinamento che ha luogo in mare aperto e nelle zone costiere. Questo tipo di inquinamento ha un’importanza particolare, dato che nel mare aperto spesso operano le piattaforme petrolifere che potenzialmente possono produrre un rilevante inquinamento, soprattutto in caso di incidente. Questa è solo una delle cause di inquinamento in tali zone. Infatti è frequente che nelle zone costiere vengano localizzate delle centrali termoelettriche che richiedono grossi quantitativi di acqua per i circuiti di raffreddamento. Le emissioni dalle ciminiere delle centrali a volte possono determinare un livello di inquinamento del tutto incompatibile con gli altri usi del territorio, come per esempio l’uso turistico. • l’inquinamento presente nei luoghi caratterizzati da un’orografia rilevante. La continua espansione industriale ha fatto sì che molti impianti industriali fossero localizzati in zone orograficamente complesse. In queste situazioni sono stati registrati spesso livelli di inquinamento apparentemente non spiegabili dalla sola analisi delle emissioni. Tutte queste situazioni potrebbero essere studiate con modelli di simulazione della dispersione degli inquinanti di elevata complessità, come i modelli euleriani e lagrangiani a particelle, tuttavia spesso è necessario l’uso di modelli molto più semplici per poter rispondere, almeno in prima approssimazione, alle esigenze derivanti da politiche di pianificazione. Di questo si tratterà nel presente capitolo.Va ricordato che questi tre temi non esauriscono le situazioni particolari di interesse pratico. Basti citare come esempio il problema della dispersione degli odori e della loro percezione ed il problema della dispersione di sostanze chimiche ad elevata tossicità e con densità maggiore di quella dell’aria (gas pesanti). Nonostante la loro importanza, si è deciso di non trattare tali argomenti in questa sede, rimandando alla relativa bibliografia specialistica. 9.1 INQUINAMENTO IN UN “CANYON” URBANO Nel Cap.2 sono stati introdotti i concetti principali sulle caratteristiche micrometeorologiche di un ambiente altamente urbanizzato e si è constatato che, con frequenza, soprattutto nelle parti centrali degli agglomerati urbani, sono presenti i canyon urbani la cui struttura tipica è rappresentata in Fig. 9.1. L’importanza del canyon urbano dal punto di vista dell’inquinamento atmosferico sta nel fatto che, in un modo o in un altro, tale struttura costituisce una sorta di trappola per gli inquinanti emessi al loro interno, derivanti quasi esclusivamente dal traffico autoveicolare che percorre le strade cittadine. 387

MODELLI PER SITUAZIONI PARTICOLARI Fig. 9.1: geometria di un canyon urbano. La particolarità geometrica di un canyon urbano determina la presenza di una zona di atmosfera entro la canopy urbana caratterizzata da proprietà spesso distinte da quelle dell’aria sovrastante e di conseguenza da particolari condizioni per la dispersione degli inquinanti emessi. Per studiarne le problematiche connesse, è opportuno far riferimento ad un modello che isoli un solo canyon e lo caratterizzi geometricamente come indicato in Fig.9.2 da cui si nota come una tale struttura (una strada percorsa da traffico autoveicolare fiancheggiata ai due lati da file ininterrotte diedifici) sia caratterizzata da tre parametri principali: l’altezza media H degli edifici lungo il canyon e la dimensione trasversale W e longitudinale L del canyon. 388 Fig. 9.2: schematizzazione di un canyon urbano. Tali parametri caratteristici si compongono per definire due indicatori fondamentali: il fattore di forma del canyon (W/H) ed il fattore di forma degli edifici (L/H). Un canyon si dice regolare quando H/W è circa pari a 1. Quando il fattore di forma del canyon raggiunge e supera il valore 2 si parla di un canyon profondo (deep canyon). Se si considera il fattore di forma degli edifici, si dice che si è in presenza di un canyon corto quando L/H≈3, medio quando L/H≈5 e lungo quando L/H≈7. Un canyon come quello di Fig.9.1 è un canyon simmetrico, in cui le due file di edifici che lo fiancheggiano hanno la medesima altezza. Considerando per ora un canyon simmetrico, è opportuno definire un lato sottovento (leeward) ed un lato sopravvento (winward) facendo riferimento alla Fig.9.1.

MODELLI PER SITUAZIONI PARTICOLARI<br />

Fig. 9.1: geometria di un canyon urbano.<br />

La partico<strong>la</strong>rità geometrica di un canyon urbano determina <strong>la</strong> presenza di una<br />

zona di atmosfera entro <strong>la</strong> canopy urbana caratterizzata da proprietà spesso distinte<br />

da quelle dell’aria sovrastante e di conseguenza da partico<strong>la</strong>ri condizioni per<br />

<strong>la</strong> <strong>dispersione</strong> <strong>degli</strong> <strong>inquinanti</strong> emessi. Per studiarne le problematiche connesse,<br />

è opportuno far riferimento ad un modello che isoli un solo canyon e lo caratterizzi<br />

geometricamente come indicato in Fig.9.2 da cui si nota come una tale<br />

struttura (una strada percorsa da traffico autoveico<strong>la</strong>re fiancheggiata ai due <strong>la</strong>ti da<br />

file ininterrotte diedifici) sia caratterizzata da tre parametri principali: l’altezza<br />

media H <strong>degli</strong> edifici lungo il canyon e <strong>la</strong> dimensione trasversale W e longitudinale<br />

L del canyon.<br />

388<br />

Fig. 9.2: schematizzazione di un canyon urbano.<br />

Tali parametri caratteristici si compongono per definire due indicatori fondamentali:<br />

il fattore di forma del canyon (W/H) ed il fattore di forma <strong>degli</strong> edifici (L/H).<br />

Un canyon si dice rego<strong>la</strong>re quando H/W è circa pari a 1. Quando il fattore di<br />

forma del canyon raggiunge e supera il valore 2 si par<strong>la</strong> di un canyon profondo<br />

(deep canyon). Se si considera il fattore di forma <strong>degli</strong> edifici, si dice che si è in presenza<br />

di un canyon corto quando L/H≈3, medio quando L/H≈5 e lungo quando<br />

L/H≈7. Un canyon come quello di Fig.9.1 è un canyon simmetrico, in cui le<br />

due file di edifici che lo fiancheggiano hanno <strong>la</strong> medesima altezza. Considerando<br />

per ora un canyon simmetrico, è opportuno definire un <strong>la</strong>to sottovento (leeward)<br />

ed un <strong>la</strong>to sopravvento (winward) facendo riferimento al<strong>la</strong> Fig.9.1.

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