何 飛 陳正洪 成 馳 廖 潔
(湖北暴雨監測預警中心 湖北武漢 430205)
鉛酸蓄電池電源廠會產生鉛塵和硫酸霧兩種污染物,這兩種污染物對于人體健康影響較大,因此在設置和建設鉛酸蓄電池廠時必須測量好安全防護距離,以保護周邊居民的身體健康。而在測量安全防護距離時,除了污染源的影響外,風速也是重要的影響因素,因此需要加強風速與安全防護距離方面的研究。本文為了提高職業衛生防護距離標準實施的科學性,對廠區近五年平均風速進行核實訂正。在廠區代表位置建立一個短期的自動氣象觀測站,對廠區的風速風向進行實地觀測,然后將廠區氣象站與崇陽縣氣象站的風速、風向進行對比觀測,將氣象站觀測的長期平均風速推算到廠區位置上,得到廠區位置平均風速,并通過數值模擬的方法對結果進行核實。
通過考察廠區地形,由于周邊有低丘陵山包圍繞,將廠區的自動站建立在廠區二層辦公樓屋頂上,以排除地形對測風的干擾,并參照《地面氣象觀測規范》標準進行建站。計量器具采用與崇陽氣象站相同的三杯風速傳感器(型號ZQZ-TF),經湖北省氣象計量檢定站檢驗,該氣象站測風儀器檢定合格。
本文主要采用滑動T 檢驗法和比值法兩種方法進行分析和計算。其中,滑動T 檢驗是通過考察兩組樣本平均值的差異是否顯著來檢驗突變;比值法用來探究廠區的逐日風速和逐時風速與崇陽氣象站的相關性
2.1.1 觀測期兩站日平均風速
對廠區自動站和崇陽站2 月13 日至3 月31 日共47 天的逐日風速資料進行統計分析。發現廠區日平均風速基本高于崇陽本站,僅在2015 年3 月6 日崇陽氣象站的日均風速略微高于廠區日均風速,工業園自動站的平均風速為1.76m/s,崇陽氣象站的平均風速為1.27m/s,兩者比值為1.387。廠區和崇陽站的日均風速47 天以來變化趨勢基本一致,最大值均出現在3 月4 日,自動站為4.35m/s,氣象站為2.94m/s;自動站最小值為0.74m/s,出現在2015 年3 月6 日,氣象站最小值為0.58m/s,出現在2015 年2 月13 日。
2.1.2 各風向下的平均風速及頻率
經調查發現,廠區的E 風平均風速最大,為2.8m/s;E 風的頻率最大,為20.2%,其次是ENE,為10.3%。崇陽站ENE 風平均風速最大,為2.3m/s;ENE 風的頻率最大,為18.2%,其次是E 風,為8.4%。工業園站的靜風頻率較崇陽站略大,工業園站的靜風頻率為6.7%,崇陽站的靜風頻率為5.2%。工業園站的主導風向更加偏東,且主導風向更集中,主導風向上相對有更大的風速。
將崇陽站和廠區自動站2 月13 日至3 月31 日的逐日平均風速作相關分析,得出相關系數為0.95;選取工業園站與崇陽氣象站2 月13 日到3 月31 日的逐小時風速進行兩者的相關分析,得出相關系數為0.84,可見,廠區自動站的日平均風速和逐時風速與崇陽氣象站均存在極顯著相關性。
此外,在風俗的調查研究中發現:廠區的平均風速是崇陽站平均風速的1.387 倍,崇陽站近5 年的平均風速訂正為1.50m/s,采用比值法可推求得到廠區近5 年的平均風速為2.08m/s。主導風向的風俗明顯高于其他風向的平均風速,因此在設置安全防護距離時需要充分考慮主導風向與其他風向的差異性,對于主導風向的影響區域的安全防護距離應該盡量拉長,使安全防護距離整體呈現橢圓形,確保周邊居民的生活安全。
本研究通過合理的選址,建立崇陽經濟開發區某電源廠區自動監測站,對其風特征進行了期47 天(從2015 年2 月13 日到2015 年3 月31 日)的短期觀測,并選取崇陽氣象站作為參證站對廠區的多年平均風速進行了延長訂正,得到符合實際情況的廠區所在地近五年的平均風速,采用準確的氣象資料進行環評,提高了標準使用的科學性,也大大節省了人力物力。