Vstupní data do modelů, jejich dostupnost a spolehlivost

Prezentace na téma: "Vstupní data do modelů, jejich dostupnost a spolehlivost"— Transkript prezentace:

1 Vstupní data do modelů, jejich dostupnost a spolehlivost
Lenka Janatová Český hydrometeorologický ústav, OME

2 Úvod Rozptylové studie popisují pomocí výsledků modelových výpočtů míru ovlivnění kvality ovzduší jedním nebo více zdroji znečišťujících látek Každý matematický model nějakým způsobem zjednodušuje skutečný stav a skutečné fyzikální pochody v atmosféře. V důsledku toho jsou vypočtené hodnoty jen modelovým přiblížením ke skutečnosti. Problémem co největšího přiblížení ke skutečnému stavu nejsou jen odborné problémy s modelováním procesů, ale také problémy se stanovováním vstupních dat potřebných pro výpočet a s přesností těchto dat.

3 Vstupní údaje pro výpočet
Emisní charakteristiky zdroje Charakteristika lokality Klimatické a meteorologické charakteristiky území Lokalizace závodu a emisních zdrojů Imisní charakteristika lokality Metodika výpočtu (metoda výpočtu, typ modelu, referenční body, imisní limity)

4 Emisní charakteristiky zdroje
Zdroje znečištění = všechny objekty, které v důsledku lidské činnosti dodávají do ovzduší znečišťující příměsi Zdroje (dle konfigurace) bodové, liniové, plošné, objemové Zdroje kontinuální, okamžitý zdroj

5 Emisní charakteristiky zdroje
Bodové zdroje zejména komíny a výduchy (rozměr je zanedbatelný oproti vzdálenostem, ve kterých se počítá znečištění ovzduší. ze spalovacích procesů a ostatní (technologie) Pro výpočet je třeba znát: polohu zdroje (souřadnice) emisi dané znečišťující látky údaje o komínu údaje o spalinách údaje o provozní době zdroje

6 Emisní charakteristiky zdroje
polohu zdroje souřadnice X, Y, – Gauss-Krüger (S42), Křovák (JSTK) - nadmořská výška – jeden zdroj emisi dané znečišťující látky zjišťujeme z koncentrace znečišťující látky ve spalinách (měření) přepočtem ze spotřeby paliva pomocí emisních faktorů přepočtem dle emisních limitů dle Nařízení vlády č. 615/2006 Sb. údaje o komínu (výduchu) souřadnice paty komína výška koruny komína nad terénem vnitřní průměr komína

7 Emisní charakteristiky zdroje
údaje o spalinách objem spalin za normálních podmínek teplota spalin výstupní rychlost spalin údaje o provozní době zdroje roční využití maximálního výkonu počet hodin za den, kdy je zdroj v provozu

8 Emisní charakteristiky zdroje
Plošné zdroje nejčastěji jsou takto aproximovány soustavy jednotlivých zdrojů homogenně rozmístěné na větší ploše (parkoviště, komplexy budov s lokálním vytápěním, …) Postup: plocha se rozdělí na dostatečný počet plošných elementů (čtvercových) a výsledné znečištění se vypočítá jako součet příspěvků od všech elementů

9 Emisní charakteristiky zdroje
Pro výpočet je třeba znát: polohu jeho středu zdroje (souřadnice a nadm. výšku) emisi dané znečišťující látky z elementu [g.s-1] rozměr elementu (délku strany čtverce) údaje o provozní době zdroje výška elementu (lokální topeniště = průměrná efektivní výška, tj. střední výška budov + 10m)

10 Emisní charakteristiky zdroje
Liniové zdroje Téměř výhradně komunikace s automobilovým provozem Základním předpokladem pro výpočet emisí z dopravy je existence spolehlivých emisních faktorů charakterizující produkci emisí škodlivin pro všechny základní kategorie silničních motorových vozidel různých emisních úrovní v závislosti na inženýrsko-dopravních informacích (rychlost jízdy, sklon vozovky), použité pohonné hmotě. Dříve – různé emisní faktory Nyní – dle MŽP ČR pro posuzování a hodnocení vlivu liniových zdrojů na znečišťování ovzduší jednotné emisní faktory pro motorová vozidla - program MEFA 02, nověji MEFA 06. Umožňuje výpočet pro široké spektrum znečišťujících látek.

11 Emisní charakteristiky zdroje
Pro výpočet je třeba znát: souřadnice počátku a konce délkového elementu ve zvolené souřadné síti nadmořskou výšku počátku a konce elementu šířku a výšku úseku silnice emisi znečišťující látky [g.s-1.m-1] délku elementu průměrnou hustotu provozu jednotlivých typů vozidel osobní automobily dodávky a lehké nákladní automobily těžké nákladní automobily autobusy

12 Emisní charakteristiky zdroje
Postup: komunikace se rozdělí na dostatečný počet délkových elementů a výsledné znečištění se vypočítá jako součet příspěvků od všech elementů Při výpočtu emise je třeba zohlednit: - rychlost jízdy (5-130 km/h) - výpočtový rok - kategorii vozidel - palivo (benzin, nafta, LPG) - emisní úroveň (od konvenční po EURO 4) - podélný sklon vozovky (od -10% do +10%) - plynulost dopravy

13 Charakteristika lokality
Geografická a topografická data je třeba mít informace o profilu terénu ve sledované oblasti mezi zdrojem a referenčním bodem pokud možno s co nejmenším krokem. Souřadnice a nadmořskou výšku vždy ze stejného zdroje

14 Klimatické a meteorologické charakteristiky území
Z meteorologických podmínek, které silně ovlivňují rozptyl znečišťujících látek v atmosféře, uvažujeme především stabilitu mezní vrstvy atmosféry a distribuce směru a rychlosti větru

15 Lokalizace závodu (lokalizace emisních zdrojů)
Jedná se o popis umístění emisního zdroje, jeho umístění v lokalitě vzhledem k obytným zónám, včetně souřadnic a nadmořské výšky

16 Imisní charakteristika lokality
Charakteristika, která nevstupuje přímo do výpočtu, ale která je velmi důležitá pro interpretaci výsledků a pro závěry rozptylové studie Nejspolehlivější – kvalitní měření - dlouhodobé měření v místě budoucího zdroje – měření stávající (blízkost měření, klasifikace měřicího místa, umístění, charakteristické pro okolí, místní účelové měření Imisní mapy ČHMÚ – pro látky s imisním limitem – pro celou ČR – dobré vodítko pro stanovení imisní charakteristiky lokality –

17 Imisní charakteristika lokality
Imisní mapy ČHMÚ SO2 – roční průměr, zimní průměr, 24hod. koncentrace (4. max. hodnota) - EKO PM10 – roční průměr, 24hod. koncentrace (max. 36. hodnota) PM2,5 – roční průměr NO2 – roční průměr NOx – roční průměr EKO AOT BaP - roční průměr benzen - roční průměr arsén, kadmium - roční průměr

18 Metodika výpočtu Metoda výpočtu, typ modelu
popis pracovního postupu, metodiky; u závazné nebo referenční metodiky stačí její krátká charakteristika bez vzorců. U jiné metodiky musí být tento popis podrobnější, aby bylo možno provést porovnání se závaznou metodikou a odůvodnit, proč nebyla použitá závazná nebo referenční metodika.

19 Metodika výpočtu Referenční body pravidelná síť referenčních bodů
umístění referenčních bodů není zanedbatelné přiměřeně velká výpočtová oblast - vliv zdroje patrný mimo výpočtovou oblast, nebo se naopak ztratí podrobnosti pravidelná síť referenčních bodů pro konstrukci imisních map dostatečně hustá síť v přiměřeně velkém okolí emisního zdroje

20 Metodika výpočtu nepravidelné rozmístění referenčních bodů
Pro interpretaci výsledků lze využít vybrané RB – vybraná místa v lokalitě snadno popsatelná a pojmenovatelná, pro lokalitu významná nebo známá (škola, školka, náměstí, nemocnice,..) Velký důraz na výběr RB -podhodnocení, nadhodnocení výsledků Referenční bod popis Výška výpočtového místa nad terénem 1 Obytný dům č. 374, jižně od výrobní haly (VH), Měšice 1,5 m 2 Stavební parcela č. 104/15 jižně od VH, Měšice 3 Stav. parcela č. 104/8 východně od VH, Měšice 4 Obytný dům Revoluční 253, Měšice 1,5 m , 8 m Pro výpočet je třeba znát souřadnice a nadmořské výšky referenčních bodů.

21 Metodika výpočtu Imisní limity
uvedení platných imisních limitů, popř. jiných doporučených hodnot, se kterými se ve studii pracuje Zdroj: Imisní limity (např. na stránkách ČHMÚ) další doporučené hodnoty Např. dokument SZÚ (Referenční koncentrace vydané SZÚ (v μg/m3) - (podle §45 zákona č. 86/2002 O ochraně ovzduší z ), ve znění následných právních úprav)

22 Dostupnost a spolehlivost vstupních dat
Emisní charakteristika zdroje - zadavatel RS, emisní stropy Charakteristika lokality Klimatické a meteorologické charakteristiky území - větrná růžice dělená dle tříd stability a rychlosti a směru větru – ČHMÚ Lokalizace emisních zdrojů - za použití SW GIS raději sami Imisní charakteristika lokality – zdroj ČHMÚ Referenční body - výběr velmi důležitý, po konzultaci se zadavatelem dle účelu a způsobu zpracování a prezentace výsledných dat

23 Závěr Popis (přesný) tabulek, obrázků a grafů
Číslování tabulek, obrázků a grafů Seznam obrázků Seznam tabulek Seznam příloh

24 Seznam literatury Metodický pokyn Odboru ochrany ovzduší MŽP ČR – Věstník MŽP ČR, částka 4, 2003 Dodatek č. 1 k Metodickému pokynu Odboru ochrany ovzduší MŽP ČR – Věstník MŽP ČR, částka 4, 2003 MEFA 02 MEFA 06 Rozptylové studie látek znečišťujících ovzduší – pracovní materiál semináře, 2008

25 tel