Effetto scia del camino
La bassa pressione che si forma sottovento al camino può avere l’effetto di abbassare l’asse del pennacchio quando la velocità di efflusso dei fumi risulta particolarmente bassa.
Quando la velocità di efflusso dei fumi risulta inferiore a 1.5 volte la velocità del vento, si valuta l’effetto di scia del camino utilizzando la formula di Briggs):
L’applicazione di questa formula ha l’effetto di ridurre l’altezza fisica del rilascio
Il calcolo è opzionale in quanto camini che soddisfano il criterio vs < 1.5 us possono avere dispositivi che prevengono l’effetto scia del camino. Di default il calcolo è abilitato.
Effetto Building Downwash
Se una struttura (edificio) è sufficientemente vicina ad un camino ed è sufficientemente alta e/o larga può influenzare la diffusione dei fumi generando turbolenza, tale fenomeno viene indicato con il termine Building Downwash. In certi casi questo effetto può essere considerato molto nocivo perché tende a intrappolare i fumi e a creare alti valori di concentrazione nei pressi del camino.
Nei modelli gaussiani come MMS WinDimula la presenza degli edifici viene schematizzata inserendo i valori di due serie di coefficienti Bh e Bw:
questi coefficienti sono specifici per ogni sorgente e sono definiti ogni 10 gradi in relazione alla direzione sorgente - edificio.
Bh rappresenta l’altezza degli edifici sottovento alla sorgente, mentre Bw rappresenta la larghezza degli edifici sottovento proiettata
perpendicolarmente alla direzione di provenienza del vento.
Per determinare se un edificio è sufficientemente vicino da poter generare l’effetto di Building Downwash si può utilizzare il criterio definito da EPA nel
modello BPIP (Building Profile Input Program): un edifico può generare questo effetto se si trova ad una distanza inferiore a 5 volte il valore minimo tra
Bh e Bw.
Una volta individuati gli edifici che possono influenzare la diffusione dell’inquinante e definiti i valori dei coefficienti Bh e Bw il modello riconosce la situazione di Building Downwash quando si verifica la condizione:
dove hm rappresenta la wake plume height calcolata utilizzando le formule che valutano il gradual plume rise ad un distanza pari a 2Bh
dalla sorgente. In condizioni di Building Downwash il calcolo viene escluso nei punti che distano meno di 3Bh,w dalla sorgente in quanto si assume che il
plume sia intrappolato nella cavità: in queste condizioni i modelli gaussiani non sono applicabili.
Una volta individuata la condizione di Building Downwash MMS WinDimula valuta questo effetto attraverso l’applicazione di due modelli opzionali che vanno
attivati nella scheda Impostazione del modello, di default entrambi i modelli sono disablitati
- il modello di HuberSnyder (adottato anche da ISC e CALPUFF).
- il modello semplificato di Briggs
Il modello di Huber Snyder:
- calcola l’altezza efficace in ogni punto del dominio utilizzando il gradual plume rise
- modifica il calcolo delle sigma di dispersione e dopo il calcolo applica la correzione relativa alla presenza di B.I.D (Buoyancy Induced Dispersion) per tener conto della dispersione iniziale dei fumi causata dalla turbolenza dei fumi e dalla turbolenza dell’aria
Il modello semplificato di Briggs valuta invece l’effetto di Building Downwash diminuendo l’altezza del rilascio effettivo secondo queste formule:
In questo modello si assume che il pennacchio resti intrappolato nella cavità se h’s risulta inferiore a 0.5BH in questo caso il calcolo NON viene effettuato in nessun punto del reticolo.
Il modello di Briggs è un modello molto semplificato che si consiglia di utilizzare solo nel calcolo dell’altezza efficace per fornire una prima valutazione del
fatto che il camino sia troppo basso rispetto agli edifici circostanti. La condizione di intrappolamento anche di un’unica situazione meteo porta infatti il modello
a escludere tutti i recettori del dominio dal calcolo impedendo di fatto di avere una valutazione della ricaduta dell’inquinante.
In generale si consiglia di:
- non utilizare i due modelli insieme perchè tendono ad amplificare troppo l'effetto
- utilizzare il modello di Briggs per le valutazioni preliminari (ad esempio effettuando il calcolo delle altezze efficaci) e il modello di Huber Snyder per i calcoli effettivi