la micrometeorologia e la dispersione degli inquinanti ... - ARPA Lazio
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MODELLI PER SITUAZIONI PARTICOLARI veicoli secondo la relazione: dove • u b è la velocità del vento al livello della strada che dipende dal vento alla sommità del canyon (u t ) secondo la relazione: con p = min(H up /H) e z 0 pari alla lunghezza di rugosità dell’agglomerato urbano (es. se gli edifici sono alti 15 m, un valore caratteristico per z 0 potrebbe essere 0.6 m) • α è un coefficiente che pone in relazione la velocità del vento con la turbolenza verticale e normalmente questo coefficiente vale 0.1; • σ 0 è la turbolenza prodotta dal flusso degli autoveicoli. La sua determinazione è complessa (Eskridge e Hunt, 1979; Eskridge e al., 1991) ed una semplice parametrizzazione è: in cui N veh è il numero di veicoli transitanti nell’unità di tempo, V è la velocità media dei veicoli e S 2 è l’area orizzontale occupata da ogni singolo veicolo. Pertanto il parametro di dispersione verticale risulterà pari a: In questa relazione h 0 rappresenta la dispersione iniziale nella scia degli autoveicoli, o meglio la quota a cui gli scarichi degli autoveicoli si ipotizza si rimescolino immediatamente dopo il loro rilascio. Normalmente tale parametro è posto a 2 m. Per un ricettore posto nel lato leeward, il contributo diretto viene calcolato considerando solo le emissioni dovute al traffico entro la zona di ricircolazione. Per un ricettore nel lato windward,vengono prese in considerazione solo i contributi derivanti dalle emissioni poste al di fuori della zona di ricircolazione.Se la zona di ricircolazione si estende per tutto il canyon, per i ricettori del lato winward non ci sarà alcun contributo diretto. Premesso ciò, senza entrare ulteriormente nei dettagli si può dire quanto segue. → Se la direzione del vento è parallela all’asse del canyon la geometria che si considera è quella riportata in Fig.9.10. Fig.9.10: vento parallelo all’asse del canyon 401
MODELLI PER SITUAZIONI PARTICOLARI Se si integra la (9.9b) rispetto ad x, si dovrebbe ottenere una relazione che descrive la componente diretta della concentrazione. Tuttavia va ricordato che tale integrazione può essere eseguita solo fino ad una distanza x 1 tale che σ z (x)=H.Per distanza superiori, l’inquinante è parzialmente rimosso dal canyon: si è quindi in presenza di una perdita di inquinante dal canyon, che può essere descritta da: La velocità di decadimento v d può essere modellizzata, assumendola pari a σ wt presente immediatamente sopra il canyon e data da: Ai fini pratici, si può assumere che u t sia la velocità del vento al di sopra del canyon. Sulla base di tutte queste informazioni si ottiene alla fine una relazione che consente di esprimere il contributo diretto C d alla concentrazione C st .Tale relazione è: In questa relazione: • H è l’altezza tipica del canyon, • L è la sua dimensione trasversale, • Q è l’emissione lineare della strada, Come si può vedere, il contributo diretto C d è completamente indipendente dalla posizione del punto in cui si vuole calcolare la concentrazione di inquinante. Ciò sta a significare che la struttura del canyon determina un campo di vento che converte tale canyon in un box al cui interno l’inquinante viene completamente rimescolato. → Se la direzione del vento è perpendicolare all’asse del canyon, la situazione precedente si modifica profondamente: in questo caso è importante vedere come la concentrazione risulti differente nel lato sottovento e sopravvento della via. Lato sottovento. In Fig.9.11 è riportata schematicamente la situazione che si sta trattando. Quando il vortice si estende per tutta la larghezza del canyon, l’integrazione della (9.9b), ipotizzando che le emissioni da traffico siano rappresentabili da sorgenti lineari di lunghezza infinita, porta a: con d 1 = MAX (L,L r ) dove L r è la dimensione della zona di ricircolo.Va rilevato infatti che il vortice e la relativa zona di ricircolo può non estendersi per tutta la larghezza del canyon, dato che la sua estensione dipende dall’altezza degli edifici che delimitano il canyon. 402
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MODELLI PER SITUAZIONI PARTICOLARI<br />
Se si integra <strong>la</strong> (9.9b) rispetto ad x, si dovrebbe ottenere una re<strong>la</strong>zione che<br />
descrive <strong>la</strong> componente diretta del<strong>la</strong> concentrazione. Tuttavia va ricordato che<br />
tale integrazione può essere eseguita solo fino ad una distanza x 1 tale che<br />
σ z (x)=H.Per distanza superiori, l’inquinante è parzialmente rimosso dal canyon:<br />
si è quindi in presenza di una perdita di inquinante dal canyon, che può essere<br />
descritta da:<br />
La velocità di decadimento v d può essere modellizzata, assumendo<strong>la</strong> pari a σ wt<br />
presente immediatamente sopra il canyon e data da:<br />
Ai fini pratici, si può assumere che u t sia <strong>la</strong> velocità del vento al di sopra del canyon.<br />
Sul<strong>la</strong> base di tutte queste informazioni si ottiene al<strong>la</strong> fine una re<strong>la</strong>zione che<br />
consente di esprimere il contributo diretto C d al<strong>la</strong> concentrazione C st .Tale re<strong>la</strong>zione<br />
è:<br />
In questa re<strong>la</strong>zione:<br />
• H è l’altezza tipica del canyon,<br />
• L è <strong>la</strong> sua dimensione trasversale,<br />
• Q è l’emissione lineare del<strong>la</strong> strada,<br />
Come si può vedere, il contributo diretto C d è completamente indipendente<br />
dal<strong>la</strong> posizione del punto in cui si vuole calco<strong>la</strong>re <strong>la</strong> concentrazione<br />
di inquinante. Ciò sta a significare che <strong>la</strong> struttura del canyon determina un<br />
campo di vento che converte tale canyon in un box al cui interno l’inquinante<br />
viene completamente rimesco<strong>la</strong>to.<br />
→ Se <strong>la</strong> direzione del vento è perpendico<strong>la</strong>re all’asse del canyon, <strong>la</strong> situazione<br />
precedente si modifica profondamente: in questo caso è importante vedere come<br />
<strong>la</strong> concentrazione risulti differente nel <strong>la</strong>to sottovento e sopravvento del<strong>la</strong> via.<br />
Lato sottovento.<br />
In Fig.9.11 è riportata schematicamente <strong>la</strong> situazione che si sta trattando.<br />
Quando il vortice si estende per tutta <strong>la</strong> <strong>la</strong>rghezza del canyon, l’integrazione del<strong>la</strong><br />
(9.9b), ipotizzando che le emissioni da traffico siano rappresentabili da sorgenti<br />
lineari di lunghezza infinita, porta a:<br />
con d 1 = MAX (L,L r ) dove L r è <strong>la</strong> dimensione del<strong>la</strong> zona di ricircolo.Va rilevato<br />
infatti che il vortice e <strong>la</strong> re<strong>la</strong>tiva zona di ricircolo può non estendersi per tutta <strong>la</strong><br />
<strong>la</strong>rghezza del canyon, dato che <strong>la</strong> sua estensione dipende dall’altezza <strong>degli</strong> edifici<br />
che delimitano il canyon.<br />
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