[go: up one dir, main page]

JP2008151694A - Contaminated environment predicting device in depression, method for predicting contaminated environment in depression, and program for executing the prediction method - Google Patents

Contaminated environment predicting device in depression, method for predicting contaminated environment in depression, and program for executing the prediction method Download PDF

Info

Publication number
JP2008151694A
JP2008151694A JP2006341143A JP2006341143A JP2008151694A JP 2008151694 A JP2008151694 A JP 2008151694A JP 2006341143 A JP2006341143 A JP 2006341143A JP 2006341143 A JP2006341143 A JP 2006341143A JP 2008151694 A JP2008151694 A JP 2008151694A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
depression
amount
mesh
basic
detailed
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
JP2006341143A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Satoshi Sugiyama
聡 杉山
Koji Ban
弘司 伴
Shizuo Furuyasu
静男 古保
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
NTT Inc
Original Assignee
Nippon Telegraph and Telephone Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Nippon Telegraph and Telephone Corp filed Critical Nippon Telegraph and Telephone Corp
Priority to JP2006341143A priority Critical patent/JP2008151694A/en
Publication of JP2008151694A publication Critical patent/JP2008151694A/en
Pending legal-status Critical Current

Links

Images

Classifications

    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02ATECHNOLOGIES FOR ADAPTATION TO CLIMATE CHANGE
    • Y02A90/00Technologies having an indirect contribution to adaptation to climate change
    • Y02A90/10Information and communication technologies [ICT] supporting adaptation to climate change, e.g. for weather forecasting or climate simulation

Landscapes

  • Management, Administration, Business Operations System, And Electronic Commerce (AREA)

Abstract

【課題】くぼ地における汚染物質の濃度分布を少ない計算時間で計算できるくぼ地における汚染環境予測装置、くぼ地における汚染環境予測方法および当該予測方法を実行させるためのプログラムを提供することにある。
【解決手段】
本発明では、くぼ地を含む解析対象領域を表す地形データ51を、基本メッシュ(I,J)および詳細メッシュ(i,j)で分割し、各詳細メッシュ(i,j)がくぼ地の内部にあるか外部にあるかを判定する地理情報作成手段10と、詳細メッシュ(i,j)毎に発生量e(i,j,t)を算出する発生量計算手段20と、タンクから解析対象領域への移動量P(t+Δt)を算出し、移動量P(t+Δt)から基本メッシュ(I,J)毎の発生量E(I,J,t+1)を算出する放出量計算手段30と、発生量E(I,J,t+1)に基づいて、基本メッシュ(I,J)毎の濃度Cを算出する移流拡散計算手段40を備える。
【選択図】図2
The present invention provides a polluted environment predicting apparatus capable of calculating the concentration distribution of pollutants in a recessed area in a short calculation time, a contaminated environment predicting method in a recessed area, and a program for executing the predicting method. It is in.
[Solution]
In the present invention, the terrain data 51 representing the analysis target area including the depression is divided into the basic mesh (I, J) and the detailed mesh (i, j), and each detailed mesh (i, j) is the depression of the depression. Geographic information creation means 10 for determining whether it is inside or outside, generation amount calculation means 20 for calculating the generation amount e (i, j, t) for each detailed mesh (i, j), and analysis from the tank Release amount calculation means 30 for calculating a movement amount P e (t + Δt) to the target region and calculating a generation amount E (I, J, t + 1) for each basic mesh (I, J) from the movement amount P e (t + Δt). And advection diffusion calculating means 40 for calculating the concentration C i for each basic mesh (I, J) based on the generated amount E (I, J, t + 1).
[Selection] Figure 2

Description

本発明は、くぼ地の汚染物質の濃度分布を予測するくぼ地における汚染環境予測装置、くぼ地における汚染環境予測方法および当該予測方法を実行させるためのプログラムに関する。   The present invention relates to a contaminated environment predicting apparatus for predicting a concentration distribution of contaminants in a recessed area, a contaminated environment predicting method for a recessed area, and a program for executing the predicting method.

従来、大気汚染物質の濃度分布などの環境濃度状況予測シミュレーションでは、風向、風速、安定度分類指標、混合層高度などの気象条件から気流自体の予測モデル(気象モデル)を求め、プルーム、パフおよび拡散式などの汚染物質の挙動を予測するモデル(拡散モデル)を適用することで、大気汚染物質の移流・拡散状況を解析している。100kmから200km程度の範囲にわたる広域的汚染をシミュレーションする場合には、広域的な発生源排出条件の把握、「滞留」などの気象条件をはじめとする拡散条件の非定常性や非一様性を考慮に入れる必要がある。広域的な気象モデルを解析するために、解析対象地域内の複数の気象観測データから予測する方法またはメソスケールモデルを用いて予測する方法が用いられている。一方、拡散モデルを解析するために、流跡線プルームモデルまたはオイラー型輸送・拡散モデルによる差分法が用いられている。   Conventionally, in environmental concentration situation prediction simulations such as the concentration distribution of air pollutants, a prediction model (meteorological model) of the air current itself is obtained from weather conditions such as wind direction, wind speed, stability classification index, mixed layer altitude, and the plume, puff and By applying a model (diffusion model) that predicts the behavior of pollutants such as diffusion formulas, the advection and diffusion status of air pollutants is analyzed. When simulating wide-area pollution over the range of 100 km to 200 km, grasp the wide-area source discharge conditions, and unsteadiness and non-uniformity of diffusion conditions including meteorological conditions such as “residence” Need to be taken into account. In order to analyze a wide-area weather model, a method of predicting from a plurality of meteorological observation data in an analysis target region or a method of predicting using a mesoscale model is used. On the other hand, in order to analyze the diffusion model, a difference method based on a trajectory plume model or an Euler type transport / diffusion model is used.

具体的には、広域的な汚染物質の濃度分布をシミュレートする場合、一辺100kmから200km程度の領域を2kmから5km程度のメッシュで分割して気象モデルおよび拡散モデルを計算する。そのため、数キロ程度の規模で大きく変化する特殊な地形の場合、従来の手法では適切に計算できない。例えば、鉱山のピットから発生する粉塵のシミュレーションなどの場合、幅数キロ程度のくぼ地から粉塵が大量に発生する。図1は、くぼ地周辺の粉塵濃度の時間変化を示すグラフである。図1では、くぼ地の外側においた粉塵センサーで測定した粉塵の濃度の時間別変化を示している。図1に示すように、夜間に放射冷却でくぼ地内に溜まった粉塵が、日射による上昇気流でくぼ地外に大量に放出されている様子が読み取れる。上記のように、くぼ地内の粉塵がくぼ地外に放出されることにより、粉塵が丘陵・山岳を越える場合、安定条件と不安定条件では、プルーム(煙流)の挙動が全く異なることが知られている。すなわち、不安定条件ではプルームが地形に沿って上昇し、下降する挙動を示すが、安定条件ではプルームはむしろ丘陵地を取り巻き、地形に沿って上昇しようとしない。中立条件では、ポテンシャル流の数値計算でおおよその気流の動きを推定することができるが、一般に、山裾から山頂に向かう気流中では、流線間隔の縮小が見られ、山頂から山裾に向かう気流中では拡大が見られる。   Specifically, when simulating the concentration distribution of pollutants over a wide area, a weather model and a diffusion model are calculated by dividing an area of about 100 to 200 km on a side with a mesh of about 2 to 5 km. Therefore, in the case of special terrain that varies greatly on the scale of several kilometers, it cannot be calculated properly by the conventional method. For example, in the case of a simulation of dust generated from a pit in a mine, a large amount of dust is generated from a depression with a width of several kilometers. FIG. 1 is a graph showing the change over time in the dust concentration around the depression. FIG. 1 shows the change over time in the concentration of dust measured by a dust sensor placed outside the depression. As shown in FIG. 1, it can be seen that a large amount of dust accumulated in the depression due to radiation cooling at night is released outside the depression due to the rising airflow caused by solar radiation. As mentioned above, when the dust inside the depression is released outside the depression, the plume (smoke flow) behavior is completely different between the stable condition and the unstable condition when the dust exceeds the hills and mountains. Are known. That is, under unstable conditions, the plume moves up and down along the terrain, but under stable conditions, the plume rather surrounds the hills and does not attempt to rise along the terrain. Under neutral conditions, it is possible to estimate the approximate air flow by numerical calculation of the potential flow, but in general, in the air flow from the mountain bottom to the mountain top, the streamline interval is reduced, and in the air flow from the mountain top to the mountain bottom Then there is an expansion.

従って、くぼ地のような特殊な地形について、適切にシミュレートするためには、くぼ地内およびくぼ地周辺の複雑な気象条件を適切に解析する必要がある。しかし、上述した従来のメソスケールモデルを用いて予測する方法では、数キロ以上のメッシュを対象としたモデルであるため、幅数キロ程度のくぼ地の解析には不十分である。そこで、従来のくぼ地における汚染環境予測装置では、くぼ地内およびくぼ地周辺の気象条件を正確に解析するため、流体方程式を設定し、3次元の風況場計算モデルと放射冷却や日射による斜面温度の上昇などの複雑なモデルを計算して気象モデルを解析する。次に、各メッシュ内に存在する各種の発生源における発生量を加算して、各メッシュ内の汚染物質の発生量を求める。その後、当該気象モデルの解析結果および各メッシュ内の汚染物質の発生量を用いて移流・拡散方程式を数値解析的に解くことで、拡散モデルを解析し、汚染物質の濃度分布を予測している。
浮遊粒子状物質汚染予測マニュアル(環境庁大気保全局大気規制課 監修 東洋館出版社、1997年発行、PP.95,185-243).
Therefore, in order to appropriately simulate a special terrain such as a depression, it is necessary to appropriately analyze complicated weather conditions in and around the depression. However, the above-described method of predicting using the conventional mesoscale model is a model for meshes of several kilometers or more, and is insufficient for analysis of depressions having a width of several kilometers. Therefore, in the conventional polluted environment prediction device in the depression, in order to accurately analyze the weather conditions in and around the depression, a fluid equation is set, a three-dimensional wind field calculation model, radiation cooling and The weather model is analyzed by calculating a complex model such as a rise in slope temperature due to solar radiation. Next, the generation amounts of various generation sources existing in each mesh are added to obtain the generation amount of the contaminant in each mesh. After that, the diffusion model is analyzed and the concentration distribution of the pollutant is predicted by solving the advection and diffusion equation numerically using the analysis result of the meteorological model and the amount of pollutant generated in each mesh. .
Airborne particulate matter contamination prediction manual (supervised by Toyokan Publishing Co., Ltd., 1997, PP.95, 185-243)

しかしながら、上述した従来のくぼ地における汚染環境予測装置では、流体方程式を設定し、3次元の風況場計算モデルと放射冷却や日射による斜面温度の上昇などの複雑なモデルを計算しているため、計算時間が膨大になるといった問題があった。   However, in the above-described conventional pollution environment prediction device in a depression, a fluid equation is set and a three-dimensional wind field calculation model and a complicated model such as a rise in slope temperature due to radiation cooling or solar radiation are calculated. Therefore, there is a problem that the calculation time becomes enormous.

本発明は、こうした問題に鑑みてなされたものであり、くぼ地における汚染物質の濃度分布を少ない計算時間で計算できるくぼ地における汚染環境予測装置、くぼ地における汚染環境予測方法および当該予測方法を実行させるためのプログラムを提供することを目的とする。   The present invention has been made in view of such problems, and is a polluted environment predicting device in a recessed area, which can calculate the concentration distribution of the pollutant in the recessed area in a short calculation time, a contaminated environment predicting method in the recessed area, and An object is to provide a program for executing a prediction method.

上記目的達成のため、本発明に係るくぼ地における汚染環境予測装置では、くぼ地を含む解析対象領域を表す地形データを、前記解析対象領域より細かい基本メッシュで分割するとともに前記基本メッシュより細かい詳細メッシュで分割し、前記各詳細メッシュが前記くぼ地の内部にあるか外部にあるかを判定する地理情報作成手段と、前記詳細メッシュ毎に汚染物質の発生量を計算する発生量計算手段と、前記詳細メッシュ毎の前記発生量に基づいて、前記くぼ地から前記解析対象領域に放出される前記汚染物質の放出量を計算し、少なくとも前記放出量から前記基本メッシュ毎の前記汚染物質の発生量を計算する放出量計算手段と、前記基本メッシュ毎の前記発生量に基づいて、前記基本メッシュ間の前記汚染物質の移流・拡散状況を解析する移流拡散計算手段とを備えることを特徴としている。   In order to achieve the above object, in the polluted environment predicting apparatus according to the present invention, the terrain data representing the analysis target area including the depression is divided by a basic mesh finer than the analysis target area and from the basic mesh. Geographic information generation means for dividing each fine mesh into fine detail meshes and determining whether each detailed mesh is inside or outside the depression, and generation amount calculation for calculating the amount of pollutants generated for each detailed mesh And the amount of the pollutant released from the depression to the area to be analyzed is calculated based on the generated amount for each detailed mesh, and the contamination for each basic mesh is calculated from at least the amount released. Based on the release amount calculation means for calculating the amount of substance generated and the amount generated for each basic mesh, the state of advection / diffusion of the contaminants between the basic meshes is solved. It is characterized in that it comprises a advection diffusion calculation means for.

また、請求項2に記載のように、請求項1に記載の本発明に係るくぼ地における汚染環境予測装置では、前記放出量計算手段は、前記くぼ地から前記解析対象領域に放出される前記放出量を、前記くぼ地として仮想したタンク内の前記汚染物質の濃度から計算し、前記タンク内に流入する流入量と前記タンク外へ流出する流出量との差から前記濃度を計算し、前記流入量を、前記詳細メッシュ毎の前記発生量が前記くぼ地外部に放出される割合である放出係数αを用いて算出することを特徴としている。   Further, as described in claim 2, in the contaminated environment prediction apparatus for depressions according to the present invention described in claim 1, the discharge amount calculation means is released from the depressions to the analysis target area. The discharge amount is calculated from the concentration of the pollutant in the tank virtually assumed as the depression, and the concentration is calculated from the difference between the inflow amount flowing into the tank and the outflow amount flowing out of the tank. In addition, the inflow amount is calculated using a discharge coefficient α which is a ratio of the generated amount for each detailed mesh to be discharged to the outside of the depression.

また、請求項3に記載のように、請求項2に記載の本発明に係るくぼ地における汚染環境予測装置では、前記放出量計算手段は、前記タンク外へ流出する前記流出量を、前記くぼ地外部へ放出される速度である放出速度βを用いて算出することを特徴としている。   Further, as described in claim 3, in the contaminated environment predicting device in a depression according to the present invention described in claim 2, the discharge amount calculating means calculates the outflow amount flowing out of the tank as the outflow amount. It is calculated using a release rate β which is a rate released to the outside of the depression.

また、請求項4に記載のように、請求項1乃至3のいずれかに記載の本発明に係るくぼ地における汚染環境予測装置では、前記放出量計算手段は、前記基本メッシュ間の前記汚染物質の偏りを表す偏在係数γを用いて、前記くぼ地から前記解析対象領域に放出される前記放出量から、前記基本メッシュ毎の前記発生量を計算することを特徴としている。   Moreover, in the contamination environment prediction apparatus in the depression according to any one of claims 1 to 3, as described in claim 4, the discharge amount calculation means includes the contamination between the basic meshes. The generation amount for each basic mesh is calculated from the release amount released from the depression to the analysis target region using an uneven distribution coefficient γ representing the bias of the substance.

また、請求項5に記載のように、本発明に係るくぼ地における汚染環境予測方法では、くぼ地を含む解析対象領域を表す地形データを、前記解析対象領域より細かい基本メッシュで分割するとともに前記基本メッシュより細かい詳細メッシュで分割し、前記各詳細メッシュが前記くぼ地の内部にあるか外部にあるかを判定し、前記詳細メッシュ毎に汚染物質の発生量を計算し、前記詳細メッシュ毎の前記発生量に基づいて、前記くぼ地から前記解析対象領域に放出される前記汚染物質の放出量を計算し、少なくとも前記放出量から前記基本メッシュ毎の前記汚染物質の発生量を計算し、前記基本メッシュ毎の前記発生量に基づいて、前記基本メッシュ間の前記汚染物質の移流・拡散状況を解析することを特徴としている。   According to the fifth aspect of the present invention, in the method for predicting a contaminated environment in a depression, terrain data representing an analysis target area including the depression is divided by a finer basic mesh than the analysis target area. And a detailed mesh finer than the basic mesh, determine whether each detailed mesh is inside or outside the depression, calculate the amount of pollutants generated for each detailed mesh, and Based on the generated amount for each mesh, the amount of the pollutant released from the depression to the analysis target area is calculated, and the amount of the pollutant generated for each basic mesh is calculated from at least the released amount. It is characterized by calculating and analyzing the state of advection / diffusion of the contaminant between the basic meshes based on the generation amount for each basic mesh.

また、請求項6に記載のように、本発明に係るくぼ地における汚染環境予測方法を実行させるためのプログラムでは、くぼ地を含む解析対象領域を表す地形データを、前記解析対象領域より細かい基本メッシュで分割するとともに前記基本メッシュより細かい詳細メッシュで分割する手順と、前記各詳細メッシュが前記くぼ地の内部にあるか外部にあるかを判定する手順と、前記詳細メッシュ毎に汚染物質の発生量を計算する手順と、前記詳細メッシュ毎の前記発生量に基づいて、前記くぼ地から前記解析対象領域に放出される前記汚染物質の放出量を計算する手順と、少なくとも前記放出量から前記基本メッシュ毎の前記汚染物質の発生量を計算する手順と、前記基本メッシュ毎の前記発生量に基づいて、前記基本メッシュ間の前記汚染物質の移流・拡散状況を解析する手順とをコンピュータに実行させることを特徴としている。   According to a sixth aspect of the present invention, in the program for executing the method for predicting a contaminated environment in a depression according to the present invention, topographic data representing an analysis target area including the depression is obtained from the analysis target area. A procedure for dividing by a fine basic mesh and a detailed mesh finer than the basic mesh, a procedure for determining whether each detailed mesh is inside or outside the depression, and contamination for each detailed mesh A procedure for calculating a generation amount of a substance, a procedure for calculating a release amount of the contaminant released from the depression to the analysis target area based on the generation amount for each detailed mesh, and at least the release Calculating the amount of the pollutant generated for each basic mesh from the amount, and the contaminant between the basic meshes based on the amount generated for each basic mesh It is characterized in that to execute a procedure for analyzing the advection-diffusion status of the computer.

本発明により、くぼ地を含む解析対象領域を表す地形データを、解析対象領域より細かい基本メッシュで分割するとともに基本メッシュより細かい詳細メッシュで分割し、各詳細メッシュがくぼ地の内部にあるか外部にあるかを判定し、詳細メッシュ毎に計算された汚染物質の発生量に基づいて、くぼ地から解析対象領域に放出される汚染物質の放出量を計算し、上記放出量から計算して得られた基本メッシュ毎の汚染物質の発生量に基づいて、基本メッシュ間の汚染物質の移流・拡散状況を解析することで、くぼ地という特殊な地形における汚染物質の濃度分布を少ない計算時間で計算することができる。   According to the present invention, the terrain data representing the analysis target area including the depression is divided by the basic mesh finer than the analysis target area and divided by the fine mesh finer than the basic mesh, and whether each detailed mesh is inside the depression. Based on the amount of pollutants generated for each detailed mesh, the amount of pollutants released from the depression to the analysis target area is calculated and calculated from the amount released above. Based on the amount of pollutants generated for each basic mesh, the advection and diffusion status of the pollutants between the basic meshes is analyzed to reduce the concentration distribution of the pollutants in the special topography of the depression. Can be calculated in time.

以下に、本発明の実施形態に係るくぼ地における汚染環境予測装置の一例について、図2乃至図4を参照して説明する。図2は、本実施形態に係るくぼ地における汚染環境予測装置1の内部構成図、図3は解析対象領域の一部、くぼ地および基本メッシュ(I,J)の概略を示した図、図4は解析対象領域の一部、くぼ地および詳細メッシュ(i,j)の概略を示した図である。ここで、図3に示す基本メッシュ(I,J)は、解析対象領域を分割した格子の内、I行、J列の格子を示している。同様に、図4に示す詳細メッシュ(i,j)は、解析対象領域を分割した格子の内、i行、j列の格子を示している。本実施形態に係るくぼ地における汚染環境予測装置1は、くぼ地を含む解析対象領域を表す地形データ51を、解析対象領域より細かい格子状の基本メッシュ(I,J)で分割するとともに基本メッシュ(I,J)より細かい格子状の詳細メッシュ(i,j)で分割し、各詳細メッシュ(i,j)がくぼ地の内部にあるか外部にあるかを判定する地理情報作成手段10と、詳細メッシュ(i,j)毎に汚染物質の発生量e(i,j,t)(数2参照)を算出する発生量計算手段20と、詳細メッシュ(i,j)毎の発生量e(i,j,t)に基づいて、くぼ地から解析対象領域に放出される汚染物質の放出量である時刻t+Δtのタンクから解析対象領域への移動量P(t+Δt)(数4参照)を算出し、少なくとも時刻t+Δtのタンクから解析対象領域への移動量P(t+Δt)から基本メッシュ(I,J)毎の汚染物質の発生量E(I,J,t+1)(数5参照)を算出する放出量計算手段30と、基本メッシュ(I,J)毎の発生量E(I,J,t+1)に基づいて、基本メッシュ(I,J)間の汚染物質の移流・拡散状況を解析する移流拡散計算手段40とを備えている。 Below, an example of the pollution environment prediction apparatus in the depression which concerns on embodiment of this invention is demonstrated with reference to FIG. 2 thru | or FIG. FIG. 2 is an internal configuration diagram of the contaminated environment prediction device 1 in the depression according to the present embodiment, and FIG. 3 is a diagram showing an outline of a part of the analysis target area, the depression and the basic mesh (I, J). FIG. 4 is a diagram showing an outline of a part of the analysis target area, the depression, and the detailed mesh (i, j). Here, the basic mesh (I, J) shown in FIG. 3 indicates a grid of I rows and J columns among the grids obtained by dividing the analysis target region. Similarly, the detailed mesh (i, j) shown in FIG. 4 indicates a grid of i rows and j columns among the grids obtained by dividing the analysis target region. The contaminated environment prediction device 1 in the depression according to the present embodiment divides the terrain data 51 representing the analysis target area including the depression by a grid-like basic mesh (I, J) finer than the analysis target area. Geographic information creating means for dividing the detailed mesh (i, j) in a finer grid shape than the basic mesh (I, J) and determining whether each detailed mesh (i, j) is inside or outside the depression 10 and a generation amount calculation means 20 for calculating a generation amount e (i, j, t) (see Formula 2) of the pollutant for each detailed mesh (i, j), and generation for each detailed mesh (i, j) Based on the amount e (i, j, t), the amount of movement P e (t + Δt) (number from the tank at the time t + Δt, which is the amount of the contaminant released from the depression to the analysis target region, 4) and at least the tank at time t + Δt Et Analysis movement amount P e (t + Δt) base mesh from (I, J) at the area generation amount E of the pollutant per (I, J, t + 1 ) and the discharge amount calculating unit 30 for calculating a (see Equation 5) Advection / diffusion calculation means 40 for analyzing the advection / diffusion state of contaminants between the basic meshes (I, J) based on the generation amount E (I, J, t + 1) for each basic mesh (I, J); I have.

更に、くぼ地における汚染環境予測装置1は、主に地形データ51、予測式データ52、換算式データ53、気象データ54および拡散式データ55を格納する記憶手段50も備える。ここで、地形データ51は、例えば、解析対象領域、くぼ地および汚染物質の発生源における緯度、経度、高度などである。予測式データ52は、汚染物質の各発生源の発生量を予測する予測式(数1参照)をまとめたデータである。発生量計算手段20における発生量の算出に用いられる。換算式データ53は、放出量計算手段30において、基本メッシュ(I,J)の時刻tにおける汚染物質発生量E(I,J,t+1)が算出される計算式(数2乃至数5参照)をまとめたデータである。気象データ54は、風速、風向き、日射量、地上気温、安定度分類指標および混合層高度などの気象条件である。拡散式データ55は、移流拡散計算手段40において用いられる移流・拡散方程式(数6参照)をまとめたデータである。   Furthermore, the contaminated environment prediction apparatus 1 in the depression includes a storage unit 50 that mainly stores the terrain data 51, the prediction formula data 52, the conversion formula data 53, the weather data 54, and the diffusion formula data 55. Here, the terrain data 51 is, for example, latitude, longitude, altitude, and the like in the analysis target region, the depression, and the pollutant generation source. The prediction formula data 52 is data in which prediction formulas (see Formula 1) for predicting the generation amount of each pollutant source are collected. It is used for calculation of the generation amount in the generation amount calculation means 20. The conversion formula data 53 is a calculation formula for calculating the pollutant generation amount E (I, J, t + 1) at the time t of the basic mesh (I, J) in the release amount calculation means 30 (see Formulas 2 to 5). This is a summary of the data. The weather data 54 is weather conditions such as wind speed, wind direction, solar radiation, ground surface temperature, stability classification index, and mixed layer altitude. The diffusion type data 55 is data that summarizes the advection / diffusion equation (see Equation 6) used in the advection diffusion calculation means 40.

以降、本実施形態に係るくぼ地における汚染環境予測装置1を構成する地理情報作成手段10、発生量計算手段20、放出量計算手段30および移流拡散計算手段40について詳細に説明する。   Hereinafter, the geographic information creation means 10, the generation amount calculation means 20, the discharge amount calculation means 30, and the advection diffusion calculation means 40 constituting the contaminated environment prediction device 1 in the depression according to this embodiment will be described in detail.

(地理情報作成手段)
地理情報作成手段10は、上述したように、くぼ地を含む解析対象領域を表す地形データ51を、解析対象領域より細かい格子状の基本メッシュ(I,J)で分割し、基本メッシュ(I,J)より細かい格子状の詳細メッシュ(i,j)で分割している。一般に、広域的な汚染物質の濃度分布をシミュレートする場合、解析対象領域を一辺100km乃至200kmの領域に設定し、2km乃至5km程度の基本メッシュで分割する。図1に示したように、幅数キロ程度のくぼ地では特徴的な汚染物質の濃度分布が現れる。このため、上記の基本メッシュでは、図1に示した特徴的な濃度分布を再現することは難しいため、より細かな詳細メッシュに分割することが必要である。そこで、本実施形態では、解析対象領域を一辺100kmの領域とし、当該解析対象領域を一辺2kmの基本メッシュ(I,J)で分割している。すなわち、基本メッシュ(I,J)は従来のメッシュと変わらない。更に、本実施形態では、当該解析対象領域を一辺200mの詳細メッシュ(i,j)で分割している。
(Geographic information creation means)
As described above, the geographic information creating means 10 divides the terrain data 51 representing the analysis target area including the depressions into the basic meshes (I, J) having a lattice shape smaller than the analysis target area, and the basic mesh (I , J) It is divided by a finer grid-like detailed mesh (i, j). In general, when simulating the concentration distribution of pollutants over a wide area, the analysis target region is set to a region having a side of 100 km to 200 km and divided by a basic mesh of about 2 km to 5 km. As shown in FIG. 1, a characteristic concentration distribution of pollutants appears in the depressions of about several kilometers in width. For this reason, since it is difficult to reproduce the characteristic density distribution shown in FIG. 1 with the basic mesh, it is necessary to divide it into finer detailed meshes. Therefore, in this embodiment, the analysis target region is a region having a side of 100 km, and the analysis target region is divided by a basic mesh (I, J) having a side of 2 km. That is, the basic mesh (I, J) is not different from the conventional mesh. Furthermore, in the present embodiment, the analysis target area is divided by a detailed mesh (i, j) having a side of 200 m.

また、地理情報作成手段10は、詳細メッシュ(i,j)について、くぼ地の内部にあるか外部にあるかを判定する。上記の判定は、放射冷却などの影響で、くぼ地内に貯留する汚染物質とくぼ地外部に流出する汚染物質とを区別するために必要である。具体的には、例えば、詳細メッシュ(i,j)の平均高度がある閾値以下の場合、当該詳細メッシュ(i,j)はくぼ地の内部にあると判定する。上記の判定の結果、当該詳細メッシュ(i,j)がくぼ地の内部にあると判定した場合、地理情報作成手段10は詳細メッシュ(i,j)のくぼ地内外判定フラグp(i,j)(数2参照)を1にする。一方、当該詳細メッシュ(i,j)がくぼ地の外部にあると判定した場合、地理情報作成手段10は詳細メッシュ(i,j)のくぼ地内外判定フラグp(i,j)を0にする。ここで、9個の基本メッシュ(I,J)で分割された解析対象領域の一部およびくぼ地の概略が図3に示され、500個の詳細メッシュ(i,j)で分割された解析対象領域の一部およびくぼ地の概略が図4に示されている。なお、図3および図4において、くぼ地は楕円で現されている。   Further, the geographic information creating means 10 determines whether the detailed mesh (i, j) is inside or outside the depression. The above determination is necessary to distinguish between contaminants stored in the depression and contaminants flowing out of the depression due to effects such as radiation cooling. Specifically, for example, when the average height of the detailed mesh (i, j) is equal to or smaller than a certain threshold value, it is determined that the detailed mesh (i, j) is inside the depression. As a result of the above determination, when it is determined that the detailed mesh (i, j) is inside the depression, the geographic information creating means 10 determines the inside / outside depression flag p (i, j) of the detailed mesh (i, j). j) Set (see Equation 2) to 1. On the other hand, if it is determined that the detailed mesh (i, j) is outside the depression, the geographic information creation means 10 sets the depression / non-existence determination flag p (i, j) of the detailed mesh (i, j) to 0. To. Here, a part of the analysis target area divided by the nine basic meshes (I, J) and the outline of the depression are shown in FIG. 3, and divided by 500 detailed meshes (i, j). An outline of a part of the analysis target area and the depression is shown in FIG. In FIGS. 3 and 4, the depression is represented by an ellipse.

(発生量計算手段)
発生量計算手段20は、解析対象領域から発生する汚染物質の発生量を詳細メッシュ単位で計算する。例えば、詳細メッシュ(i,j)内に石炭火力発電所の開放コンベアがある場合、当該開放コンベアも汚染物質(粉塵)の発生源になる。具体的には、式(1−1)に示す、予測式データ52に含まれた予測式を取得する。その後、気象データ54(風速U)から、開放コンベアの発じん量Qを算出する。そして、開放コンベアの発じん量Qを詳細メッシュ(i,j)の汚染物質発生量e(i,j,t)(数2参照)とする。なお、石炭火力発電所では、開放コンベア以外にも、堆積場はもちろんのこと、燃料炭の揚炭、パイルへの積み上げ(スタッカー)、パイルからの切り出し(リクレーマー)などが発生源になりうる。そのため、上記の各発生源の発生量を予測する予測式も予測式データ52に含まれている。なお、詳細メッシュ(i,j)内に複数の発生源がある場合には、各発生源の発生量を積算して、詳細メッシュ(i,j)の汚染物質発生量e(i,j,t)を算出する。
(Generation amount calculation means)
The generation amount calculation means 20 calculates the generation amount of pollutants generated from the analysis target area in units of detailed meshes. For example, when there is an open conveyor of a coal-fired power plant in the detailed mesh (i, j), the open conveyor is also a source of contaminants (dust). Specifically, the prediction formula included in the prediction formula data 52 shown in Formula (1-1) is acquired. Thereafter, the weather data 54 (wind speed U), calculates the outgoing dust amount Q c of the open conveyor. Then, details of the particle emissions amount Q c of the open conveyor mesh (i, j) of the pollutant emissions e (i, j, t) (see Equation 2). In addition to open conveyors, coal-fired power plants can be sources of fuel coal, fuel coal, piles (stackers), cuts from piles (reclaimers), etc. . Therefore, the prediction formula data 52 includes prediction formulas for predicting the generation amounts of the respective generation sources. In addition, when there are a plurality of generation sources in the detailed mesh (i, j), the generation amounts of the respective generation sources are integrated to generate the pollutant generation amount e (i, j,) of the detailed mesh (i, j). t) is calculated.

Figure 2008151694
(放出量計算手段)
放出量計算手段30は、地理情報作成手段10で作成された詳細メッシュ(i,j)のくぼ地内外判定フラグp(i,j)、記憶手段50に格納された換算式データ53および発生量計算手段20で計算された詳細メッシュ(i,j)の汚染物質発生量e(i,j,t)(数2参照)から、基本メッシュ(I,J)の時刻tにおける汚染物質発生量E(I,J,t+1)(数5参照)を算出している。具体的には、まず、所定の容量V(数2参照)、所定の面積A(数3参照)の仮想的なタンクを設定する。そして、くぼ地内に留まる汚染物質は仮想的なタンクに一時的に貯留するものとする。次に、式(2−3)に示すように、単位時間当たりのタンク内への流入量、すなわち、時刻tのタンク内への流入量Pin(t)を算出する。ここで、くぼ地の地表面、すなわち、詳細メッシュ(i,j)から発生する汚染物質の発生量である詳細メッシュ(i,j)の汚染物質発生量e(i,j,t)は、一部はくぼ地の内部に留まり、一部はくぼ地の外部に飛散する。そこで、本実施形態では、詳細メッシュ(i,j)の汚染物質発生量e(i,j,t)がくぼ地外部に放出される時刻tの割合を、時刻tの放出係数α(t)とし、時刻tのタンク内への流入量Pin(t)を時刻tの放出係数α(t)を用いて算出している。なお、当該放出係数α(t)はくぼ地の温度や日射量、風速などの気象データ54に基づいて設定される。
Figure 2008151694
(Discharge amount calculation means)
The discharge amount calculation means 30 includes the detailed mesh (i, j) created by the geographic information creation means 10 and the determination flag p (i, j) of the depression, the conversion formula data 53 stored in the storage means 50 and the generation From the pollutant generation amount e (i, j, t) (see Equation 2) of the detailed mesh (i, j) calculated by the amount calculation means 20, the pollutant generation amount at time t of the basic mesh (I, J). E (I, J, t + 1) (see Equation 5) is calculated. Specifically, first, a virtual tank having a predetermined capacity V (see Equation 2) and a predetermined area A (see Equation 3) is set. The contaminants that remain in the depression are temporarily stored in a virtual tank. Next, as shown in Expression (2-3), an inflow amount into the tank per unit time, that is, an inflow amount P in (t) into the tank at time t is calculated. Here, the amount of pollutant generation e (i, j, t) of the detailed mesh (i, j), which is the amount of pollutant generated from the detailed mesh (i, j), is the surface of the depression. , Some stay inside the depression, and some fly outside the depression. Therefore, in this embodiment, the ratio of the time t at which the pollutant generation amount e (i, j, t) of the detailed mesh (i, j) is released to the outside of the depression is defined as the emission coefficient α (t) at the time t. And the inflow amount P in (t) into the tank at time t is calculated using the release coefficient α (t) at time t. The release coefficient α (t) is set based on weather data 54 such as the temperature of the depression, the amount of solar radiation, and the wind speed.

次に、タンク内の汚染物質の濃度である時刻tのタンク内の濃度C(t)を算出する。ここで、濃度C(t)、タンクの容量Vおよび時刻tのタンク内の汚染物質量T(t)は式(2−1)に示す関係がある。また、時刻tのタンク内の汚染物質量T(t)は、式(2−2)に示すように、時刻tのタンク内への流入量Pin(t)と時刻tのタンク外への流出量Pout(t)の差に等しくなる。また、時刻tのタンク外への流出量Pout(t)は、式(3−1)に示すように、汚染物質が沈降して地表面に付着することによってタンク外へ流出する量である時刻tのタンク外への沈降量P(t)と、汚染物質がタンク外に飛散することによってタンク外に流出する量である時刻tのタンク外への放出量P(t)の和に等しくなる。くぼ地の内部に留まっている汚染物質は、一部はくぼ地の内部に留まり、一部はくぼ地の外部に飛散する。そこで、本実施形態では、くぼ地の内部に留まっていた汚染物質がくぼ地の外部に飛散する時刻tにおける速度を放出速度β(t)とし、時刻tのタンク外への放出量P(t)を時刻tの放出速度β(t)を用いて算出している。なお、当該放出速度β(t)はくぼ地の温度や日射量、風速などの気象データ54に基づいて設定される。上述した式(2−1)、式(2−2)、式(3−1)乃至式(3−3)から、時刻tのタンク内の濃度C(t)を算出する。その後、算出した時刻tのタンク内の濃度C(t)から時刻tのタンク外への沈降量P(t)と、時刻tのタンク外への放出量P(t)を算出する。 Next, the concentration C (t) in the tank at time t, which is the concentration of the contaminant in the tank, is calculated. Here, the concentration C (t), the tank capacity V, and the amount of contaminant T (t) in the tank at time t have the relationship shown in the equation (2-1). Further, the amount T (t) of pollutant in the tank at time t is calculated as follows. The inflow amount P in (t) into the tank at time t and the outside of the tank at time t as shown in the equation (2-2). It becomes equal to the difference of the outflow amount P out (t). Further, the outflow amount P out (t) to the outside of the tank at time t is an amount that flows out of the tank when the pollutant settles and adheres to the ground surface as shown in the equation (3-1). The sum of the sedimentation amount P s (t) to the outside of the tank at time t and the release amount P e (t) to the outside of the tank at time t, which is the amount of the contaminants flowing out of the tank due to scattering outside the tank. Is equal to Part of the pollutant that remains inside the depression remains inside the depression and part of it is scattered outside the depression. Therefore, in this embodiment, the speed at time t at which the contaminants staying inside the depression is scattered outside the depression is set as the release speed β (t), and the release amount P e to the outside of the tank at time t. (T) is calculated using the release rate β (t) at time t. The release rate β (t) is set based on weather data 54 such as the temperature of the depression, the amount of solar radiation, and the wind speed. The concentration C (t) in the tank at time t is calculated from the equations (2-1), (2-2), and (3-1) to (3-3). Thereafter, the amount of sedimentation P s (t) to the outside of the tank at the time t and the amount of discharge P e (t) to the outside of the tank at the time t are calculated from the calculated concentration C (t) in the tank at the time t.

Figure 2008151694
Figure 2008151694

Figure 2008151694
次に、式(4−1)に示すように、時刻t+Δtのタンクから解析対象領域への移動量P(t+Δt)を算出する。その後、式(5−1)に示すように、時刻t+Δtのタンクから解析対象領域への移動量P(t+Δt)、くぼ地内の詳細メッシュ(i,j)からタンクに入らずに直接基本メッシュ(I,J)に移動する量(式(5−1)の右辺第2項)および詳細メッシュ(i,j)のくぼ地外から発生する量(式(5−1)の右辺第3項)から基本メッシュ(I,J)の時刻tにおける汚染物質発生量E(I,J,t+1)を算出する。ここで、くぼ地から移動する汚染物質の量は、風速や風向きなどの影響により、基本メッシュ(I,J)間に偏りができる。そこで、本実施形態では、基本メッシュ(I,J)間の汚染物質の偏りを表す係数を偏在係数γ(I,J)とし、偏在係数γ(I,J)を用いて、時刻t+Δtのタンクから解析対象領域への移動量P(t+Δt)を換算している。なお、太陽の高度とくぼ地の形状の関係で暖まりやすい斜面に近い場所から多くの汚染物質が飛散することから、当該偏在係数γ(I,J)は、風速や風向きなどの気象データ54の他、くぼ地の形状などを表す地形データ51に基づいて設定される。これにより、現実に近い予測が可能となる。
Figure 2008151694
Next, as shown in Expression (4-1), a movement amount P e (t + Δt) from the tank at time t + Δt to the analysis target region is calculated. Thereafter, as shown in the equation (5-1), the movement amount P e (t + Δt) from the tank to the analysis target area at time t + Δt, and the basic mesh directly from the detailed mesh (i, j) in the depression without entering the tank. Amount to move to mesh (I, J) (second term on right side of equation (5-1)) and amount generated from outside of depression of detailed mesh (i, j) (number on right side of equation (5-1) 3), the pollutant generation amount E (I, J, t + 1) at the time t of the basic mesh (I, J) is calculated. Here, the amount of contaminants moving from the depression can be biased between the basic meshes (I, J) due to the influence of wind speed, wind direction, and the like. Therefore, in the present embodiment, the coefficient representing the deviation of the contaminants between the basic meshes (I, J) is defined as the uneven distribution coefficient γ (I, J), and the tank at time t + Δt is used by using the uneven distribution coefficient γ (I, J). The amount of movement P e (t + Δt) from the target area to the analysis target area is converted. In addition, since many pollutants are scattered from the place near the slope where it is easy to warm because of the relationship between the altitude of the sun and the shape of the depression, the uneven distribution coefficient γ (I, J) is calculated from the meteorological data 54 such as wind speed and direction. In addition, it is set based on terrain data 51 representing the shape of the depression. Thereby, prediction close to reality becomes possible.

Figure 2008151694
Figure 2008151694

Figure 2008151694
(移流拡散計算手段)
移流拡散計算手段40は、地形データ51、気象データ54および放出量計算手段30で算出された基本メッシュ(I,J)の時刻tにおける汚染物質発生量E(I,J,t+1)に基づいて、拡散式データ55に含まれる移流・拡散方程式を数値解析的に解くことで、基本メッシュ(I,J)間の汚染物質の移流・拡散状況を解析する。具体的には、拡散式データ55に含まれる式(6−1)乃至式(6−4)に示すオイラー型輸送・拡散・反応変質・沈着モデルの方程式を用いて、基本メッシュ(I,J)の時刻tにおける汚染物質発生量E(I,J,t+1)を汚染物質発生量Sに代入して、基本メッシュ(I,J)毎の汚染物質の濃度Cを算出する。なお、地面の標高Zは地形データ51を参照する。x方向の速度成分u、y方向の速度成分vおよびσ方向の速度成分Wは気象データ54を参照する。すなわち、従来のように、流体方程式を設定し、3次元の風況場計算モデルと放射冷却や日射による斜面温度の上昇などの複雑なモデルを計算して気象モデルを解析する必要がなくなる。
Figure 2008151694
(Advection diffusion calculation means)
The advection diffusion calculation means 40 is based on the terrain data 51, the meteorological data 54 and the pollutant generation amount E (I, J, t + 1) at the time t of the basic mesh (I, J) calculated by the release amount calculation means 30. The advection / diffusion equation included in the diffusion formula data 55 is numerically solved to analyze the advection / diffusion state of the contaminants between the basic meshes (I, J). Specifically, the basic mesh (I, J) is obtained by using the equations of the Euler type transport / diffusion / reaction alteration / deposition model shown in the equations (6-1) to (6-4) included in the diffusion equation data 55. ) contaminant generation amount E at time t (I, J, t + 1) are substituted to the contaminant emissions S i of, calculating the concentration C i of the base mesh (I, J) for each pollutant. Incidentally, an altitude Z G of the ground to see terrain data 51. The weather component 54 is referred to for the velocity component u in the x direction, the velocity component v in the y direction, and the velocity component W in the σ direction. That is, it is not necessary to set a fluid equation and analyze a weather model by calculating a three-dimensional wind field calculation model and a complicated model such as a rise in slope temperature due to radiation cooling or solar radiation as in the past.

Figure 2008151694
以上のように、本実施形態に係るくぼ地における汚染環境予測装置1に示す構成にすることにより、従来のように、流体方程式を設定し、3次元の風況場計算モデルと放射冷却や日射による斜面温度の上昇などの複雑なモデルを計算して気象モデルを解析する必要がなくなることから、くぼ地という特殊な地形における汚染物質の濃度分布を少ない計算時間で計算することができる。
Figure 2008151694
As described above, by using the configuration shown in the contaminated environment prediction apparatus 1 in the depression according to the present embodiment, a fluid equation is set as in the prior art, and a three-dimensional wind field calculation model and radiation cooling Since it is not necessary to analyze the meteorological model by calculating a complicated model such as a rise in slope temperature due to solar radiation, it is possible to calculate the concentration distribution of pollutants in a special terrain such as a depression in a short calculation time.

次に、本実施形態に係るくぼ地における汚染環境予測方法をコンピュータで実行する汚染環境予測制御処理の一例について図5乃至図9を参照して説明する。図5は本実施形態に係るくぼ地における汚染環境予測方法を実行する汚染環境予測制御処理のフローチャート、図6は図5に示したくぼ地内外判定処理のフローチャート、図7は図5に示した詳細メッシュの汚染物質発生量算出処理のフローチャート、図8は図5に示した基本メッシュの汚染物質発生量算出処理のフローチャート、図9は図5に示した移流拡散計算処理のフローチャートである。以降、汚染環境予測制御処理、くぼ地内外判定処理、詳細メッシュの汚染物質発生量算出処理、基本メッシュの汚染物質発生量算出処理および移流拡散計算処理について詳細に説明する。   Next, an example of a contaminated environment prediction control process in which the method for predicting a contaminated environment in a depression according to the present embodiment is executed by a computer will be described with reference to FIGS. FIG. 5 is a flowchart of the contaminated environment prediction control process for executing the method for predicting a contaminated environment in the depression according to the present embodiment, FIG. 6 is a flowchart of the inside / outside determination process of the depression shown in FIG. 5, and FIG. FIG. 8 is a flowchart of the basic mesh pollutant generation amount calculation process shown in FIG. 5, and FIG. 9 is a flowchart of the advection diffusion calculation process shown in FIG. Hereinafter, the polluted environment prediction control process, the depression inside / outside determination process, the detailed mesh pollutant generation amount calculation process, the basic mesh pollutant generation amount calculation process, and the advection diffusion calculation process will be described in detail.

(汚染環境予測制御処理)
汚染環境予測制御処理は、図5に示すように、地理情報作成手段10で実行されるくぼ地内外判定処理(ステップS100)、発生量計算手段20で実行される詳細メッシュの汚染物質発生量算出処理(ステップS200)、放出量計算手段30で実行される基本メッシュの汚染物質発生量算出処理(ステップS300)および移流拡散計算手段40で実行される移流拡散計算処理(ステップS400)を備えている。本汚染環境予測制御処理を実行することで、くぼ地という特殊な地形における汚染物質の濃度分布を少ない計算時間で計算している。
(Pollution environment prediction control processing)
As shown in FIG. 5, the polluted environment prediction control process is performed by the geographic information creating unit 10 (step S100), and the detailed mesh pollutant generation amount executed by the generation amount calculation unit 20 A calculation process (step S200), a basic mesh pollutant generation amount calculation process (step S300) executed by the discharge amount calculation means 30, and an advection diffusion calculation process (step S400) executed by the advection diffusion calculation means 40 are provided. Yes. By executing this polluted environment prediction control process, the concentration distribution of pollutants in a special terrain such as a depression is calculated in a short calculation time.

(くぼ地内外判定処理)
くぼ地内外判定処理(ステップS100)は、解析対象領域を基本メッシュ(I,J)および詳細メッシュ(i,j)で分割し、詳細メッシュ(i,j)がくぼ地の内部にあるか外部にあるかを判定する制御処理である。具体的には、まず、地理情報作成手段10は、汚染物質の濃度分布をシミュレートする範囲である、くぼ地を含む解析対象領域の一辺の長さを設定させ、記憶手段50に格納する(ステップS101)。次に、地理情報作成手段10は、解析対象領域より細かい格子状の基本メッシュ(I,J)の一辺の長さを設定させ、記憶手段50に格納する(ステップS102)。次に、基本メッシュ(I,J)より細かい格子状の詳細メッシュ(i,j)の一辺の長さを設定させ、記憶手段50に格納する(ステップS103)。なお、本実施形態では、基本メッシュ(I,J)の一辺の長さを全て等しくしている。同様に、詳細メッシュ(i,j)の一辺の長さを全て等しくしている。次に、地理情報作成手段10は、解析対象領域を基本メッシュ(I,J)の一辺の長さ毎に分割し、当該分割された解析対象領域と基本メッシュ(I,J)を関連付けて記憶手段50に格納する(ステップS104)。更に、地理情報作成手段10は、解析対象領域を詳細メッシュ(i,j)の一辺の長さ毎に分割し、当該分割された解析対象領域と詳細メッシュ(i,j)を関連付けて記憶手段50に格納する(ステップS105)。
(Indentation inside / outside judgment processing)
In the depression inside / outside determination process (step S100), the analysis target area is divided into the basic mesh (I, J) and the detailed mesh (i, j), and the detailed mesh (i, j) is inside the depression. This is a control process for determining whether or not it is outside. Specifically, first, the geographic information creation means 10 sets the length of one side of the analysis target area including the depression, which is a range for simulating the concentration distribution of the contaminant, and stores it in the storage means 50. (Step S101). Next, the geographic information creation means 10 sets the length of one side of the grid-like basic mesh (I, J) finer than the analysis target area, and stores it in the storage means 50 (step S102). Next, the length of one side of the grid-like detailed mesh (i, j) finer than the basic mesh (I, J) is set and stored in the storage means 50 (step S103). In the present embodiment, all the lengths of one side of the basic mesh (I, J) are made equal. Similarly, the lengths of one side of the detailed mesh (i, j) are all made equal. Next, the geographic information creation means 10 divides the analysis target area for each side of the basic mesh (I, J), and stores the divided analysis target area and the basic mesh (I, J) in association with each other. Store in the means 50 (step S104). Further, the geographic information creating means 10 divides the analysis target area for each length of one side of the detailed mesh (i, j) and associates the divided analysis target area with the detailed mesh (i, j) to store the storage means. 50 (step S105).

次に、地理情報作成手段10は、記憶手段50に格納された詳細メッシュ(i,j)を取得して、当該詳細メッシュ(i,j)がくぼ地の内部にあるか外部にあるか判定する(ステップS106)。具体的には、例えば、上述したように詳細メッシュ(i,j)の平均高度がある閾値以下の場合、当該詳細メッシュ(i,j)はくぼ地の内部にあると判定する。ステップS106における判定の結果、当該詳細メッシュ(i,j)がくぼ地の内部にあると判定した場合(ステップS106でYes)、当該詳細メッシュ(i,j)のくぼ地内外判定フラグp(i,j)を1にする(ステップS107)。その後、当該詳細メッシュ(i,j)のくぼ地内外判定フラグp(i,j)を当該詳細メッシュ(i,j)と関連付けて記憶手段50に格納する(ステップS107)。一方、ステップS106における判定の結果、当該詳細メッシュ(i,j)がくぼ地の外部にあると判定した場合(ステップS106でNo)、当該詳細メッシュ(i,j)のくぼ地内外判定フラグp(i,j)を0にする(ステップS108)。その後、当該詳細メッシュ(i,j)のくぼ地内外判定フラグp(i,j)を当該詳細メッシュ(i,j)と関連付けて記憶手段50に格納する(ステップS108)。次に、地理情報作成手段10は、ステップS106における判定を全詳細メッシュ(i,j)について実行したか否か判定する(ステップS109)。ステップS106における判定が全詳細メッシュ(i,j)について実行されていないと判定した場合(ステップS109でNo)、ステップS106に戻り、ステップS106乃至S109の制御処理を繰り返し実行する。一方、ステップS106における判定が全詳細メッシュ(i,j)について実行されたと判定した場合(ステップS109でYes)、本制御処理を終了する。これにより、ステップS106における判定を全詳細メッシュ(i,j)について実行するまで、くぼ地内外判定処理は繰り返し実行される。   Next, the geographic information creating means 10 acquires the detailed mesh (i, j) stored in the storage means 50 and determines whether the detailed mesh (i, j) is inside or outside the depression. (Step S106). Specifically, for example, as described above, when the average altitude of the detailed mesh (i, j) is equal to or less than a certain threshold value, it is determined that the detailed mesh (i, j) is inside the depression. As a result of the determination in step S106, when it is determined that the detailed mesh (i, j) is inside the depression (Yes in step S106), the depression inside / outside determination flag p () of the detailed mesh (i, j) i, j) is set to 1 (step S107). Thereafter, the inside / outside determination flag p (i, j) of the detailed mesh (i, j) is stored in the storage means 50 in association with the detailed mesh (i, j) (step S107). On the other hand, as a result of the determination in step S106, when it is determined that the detailed mesh (i, j) is outside the depression (No in step S106), the depression inside / outside determination flag of the detailed mesh (i, j) p (i, j) is set to 0 (step S108). Thereafter, the inside / outside determination flag p (i, j) of the detailed mesh (i, j) is stored in the storage unit 50 in association with the detailed mesh (i, j) (step S108). Next, the geographic information creating means 10 determines whether or not the determination in step S106 has been performed for all the detailed meshes (i, j) (step S109). When it is determined that the determination in step S106 has not been performed for all the detailed meshes (i, j) (No in step S109), the process returns to step S106, and the control processes in steps S106 to S109 are repeatedly executed. On the other hand, if it is determined that the determination in step S106 has been performed for all the detailed meshes (i, j) (Yes in step S109), this control process ends. As a result, until the determination in step S106 is performed for all the detailed meshes (i, j), the inside / outside determination process of the depression is repeatedly performed.

(詳細メッシュの汚染物質発生量算出処理)
詳細メッシュの汚染物質発生量算出処理(ステップS200)は、詳細メッシュ(i,j)内にある汚染物質の発生源から発生する詳細メッシュ(i,j)の汚染物質発生量e(i,j,t)を算出する制御処理である。具体的には、まず、発生量計算手段20は、詳細メッシュ(i,j)内にある汚染物質の発生源の種類を設定させ、記憶手段50に格納する(ステップS201)。次に、発生量計算手段20は、設定された発生源の種類に関連した予測式データ52を記憶手段50から取得する(ステップS202)。次に、発生量計算手段20は、予測式データ52から汚染物質の発生量を算出する(ステップS203)。本実施形態の汚染物質の発生源は、上述したように、石炭火力発電所の開閉コンベアであることから、式(1−1)で示した予測式およびを気象データ54(風速U)を用いて発じん量Qを算出している。次に、発生量計算手段20は、ステップS203で算出した発生量を詳細メッシュ(i,j)の汚染物質発生量e(i,j,t)に積算する(ステップS204)。なお、詳細メッシュ(i,j)の汚染物質発生量e(i,j,t)の初期値は0である。
(Detailed mesh pollutant generation calculation process)
In the detailed mesh pollutant generation amount calculation process (step S200), the pollutant generation amount e (i, j) of the detailed mesh (i, j) generated from the pollutant generation source in the detailed mesh (i, j). , T). Specifically, first, the generation amount calculation means 20 sets the type of the pollutant generation source in the detailed mesh (i, j) and stores it in the storage means 50 (step S201). Next, the generation amount calculation unit 20 acquires prediction formula data 52 related to the set type of generation source from the storage unit 50 (step S202). Next, the generation amount calculation means 20 calculates the generation amount of the pollutant from the prediction formula data 52 (step S203). As described above, the pollutant generation source according to the present embodiment is an open / close conveyor of a coal-fired power plant. Therefore, the weather equation 54 and the weather data 54 (wind velocity U) are used as the prediction equation expressed by the equation (1-1). and calculates the onset dust amount Q c Te. Next, the generation amount calculation means 20 adds the generation amount calculated in step S203 to the pollutant generation amount e (i, j, t) of the detailed mesh (i, j) (step S204). The initial value of the pollutant generation amount e (i, j, t) of the detailed mesh (i, j) is zero.

次に、発生量計算手段20は、詳細メッシュ(i,j)内にある全発生源について汚染物質の発生量を算出したか否か判定する(ステップS205)。ステップS205における判定が全発生源について実行されていないと判定した場合(ステップS205でNo)、ステップS201に戻り、ステップS201乃至S205の制御処理を繰り返し実行する。一方、ステップS205における判定が全発生源について実行されたと判定した場合(ステップS205でYes)、積算された詳細メッシュ(i,j)の汚染物質発生量e(i,j,t)を詳細メッシュ(i,j)と関連付けて記憶手段50に格納する(ステップS206)。次に、発生量計算手段20は、全詳細メッシュ(i,j)について、詳細メッシュ(i,j)の汚染物質発生量e(i,j,t)を記憶手段50に格納したか否か判定する(ステップS207)。ステップS207における判定が全詳細メッシュ(i,j)について実行されていないと判定した場合(ステップS207でNo)、ステップS201に戻り、ステップS201乃至S207の制御処理を繰り返し実行する。一方、ステップS207における判定が全詳細メッシュ(i,j)について実行されたと判定した場合(ステップS207でYes)、本制御処理を終了する。これにより、全詳細メッシュ(i,j)について、詳細メッシュ(i,j)の汚染物質発生量e(i,j,t)を記憶手段50に格納するまで、本制御処理は繰り返し実行される。   Next, the generation amount calculation means 20 determines whether or not the generation amount of pollutants has been calculated for all generation sources in the detailed mesh (i, j) (step S205). When it is determined that the determination in step S205 has not been executed for all the generation sources (No in step S205), the process returns to step S201, and the control processes in steps S201 to S205 are repeatedly executed. On the other hand, when it is determined that the determination in step S205 has been performed for all the generation sources (Yes in step S205), the accumulated contaminant generation amount e (i, j, t) of the detailed mesh (i, j) is the detailed mesh. It is stored in the storage means 50 in association with (i, j) (step S206). Next, the generation amount calculation means 20 has stored in the storage means 50 the pollutant generation amount e (i, j, t) of the detailed mesh (i, j) for all the detailed meshes (i, j). Determination is made (step S207). If it is determined that the determination in step S207 has not been performed for all the detailed meshes (i, j) (No in step S207), the process returns to step S201, and the control processes in steps S201 to S207 are repeatedly executed. On the other hand, when it determines with the determination in step S207 having been performed about all the detailed meshes (i, j) (it is Yes at step S207), this control process is complete | finished. Thus, this control process is repeatedly executed for all the detailed meshes (i, j) until the pollutant generation amount e (i, j, t) of the detailed meshes (i, j) is stored in the storage unit 50. .

(基本メッシュの汚染物質発生量算出処理)
基本メッシュの汚染物質発生量算出処理(ステップS300)は、詳細メッシュ(i,j)の汚染物質発生量e(i,j,t)から時刻t+Δtのタンクから解析対象領域への移動量P(t+Δt)を算出し、基本メッシュ(I,J)の汚染物質発生量E(I,J,t+1)を算出する制御処理である。具体的には、まず、放出量計算手段30は、仮想的なタンクを設定させる(ステップS301)。具体的には、所定の容量Vおよび所定の面積Aを設定させ、記憶手段50に格納する。次に、放出量計算手段30は、沈降速度Dを設定させ、記憶手段50に格納する(ステップS302)。次に、放出係数α(t)、放出速度β(t)および偏在係数γ(I,J)も設定させ、記憶手段50に格納する(ステップS303)。次に、放出量計算手段30は、ステップS103で格納された詳細メッシュ(i,j)の一辺の長さから、詳細メッシュ(i,j)の面積aを算出し、記憶手段50に格納する(ステップS304)。次に、ステップS102で格納された基本メッシュ(I,J)の一辺の長さから、基本メッシュ(I,J)の面積Sを算出し、記憶手段50に格納する(ステップS305)。次に、式(2−3)に示したように、放出量計算手段30は、時刻tのタンク内への流入量Pin(t)を算出し、記憶手段50に格納する(ステップS306)。次に、放出量計算手段30は、上述したように、式(2−1)、式(2−2)、式(3−1)乃至式(3−3)から、時刻tのタンク内の濃度C(t)を算出し、記憶手段50に格納する(ステップS307)。
(Calculation process of pollutant generation amount of basic mesh)
In the basic mesh pollutant generation amount calculation process (step S300), the movement amount P e from the tank at time t + Δt to the analysis target region from the pollutant generation amount e (i, j, t) of the detailed mesh (i, j). This is a control process for calculating (t + Δt) and calculating the pollutant generation amount E (I, J, t + 1) of the basic mesh (I, J). Specifically, first, the discharge amount calculation means 30 sets a virtual tank (step S301). Specifically, a predetermined capacity V and a predetermined area A are set and stored in the storage unit 50. Next, the discharge amount calculation means 30 sets the sedimentation speed D and stores it in the storage means 50 (step S302). Next, the release coefficient α (t), the release speed β (t), and the uneven distribution coefficient γ (I, J) are also set and stored in the storage means 50 (step S303). Next, the discharge amount calculation means 30 calculates the area a of the detailed mesh (i, j) from the length of one side of the detailed mesh (i, j) stored in step S103 and stores it in the storage means 50. (Step S304). Next, the area S of the basic mesh (I, J) is calculated from the length of one side of the basic mesh (I, J) stored in step S102 and stored in the storage means 50 (step S305). Next, as shown in Expression (2-3), the discharge amount calculation means 30 calculates the inflow amount P in (t) into the tank at time t and stores it in the storage means 50 (step S306). . Next, as described above, the discharge amount calculation means 30 calculates the amount of the discharge in the tank at time t from the expressions (2-1), (2-2), (3-1) to (3-3). The density C (t) is calculated and stored in the storage means 50 (step S307).

次に、放出量計算手段30は、式(3−2)に示したように、時刻tのタンク外への沈降量P(t)を算出し、記憶手段50に格納する(ステップS308)。次に、放出量計算手段30は、式(3−3)に示したように、時刻tのタンク外への放出量P(t)を算出し、記憶手段50に格納する(ステップS309)。次に、放出量計算手段30は、式(4−1)に示したように、時刻t+Δtのタンクから解析対象領域への移動量P(t+Δt)を算出し、記憶手段50に格納する(ステップS310)。最後に、式(5−1)に示したように、時刻t+Δtのタンクから解析対象領域への移動量P(t+Δt)、くぼ地内の詳細メッシュ(i,j)からタンクに入らずに直接基本メッシュ(I,J)に移動する量(式(5−1)の右辺第2項)および詳細メッシュ(i,j)のくぼ地外から発生する量(式(5−1)の右辺第3項)から基本メッシュ(I,J)の時刻tにおける汚染物質発生量E(I,J,t+1)を算出する(ステップS311)。その後、基本メッシュ(I,J)の時刻tにおける汚染物質発生量E(I,J,t+1)を基本メッシュ(I,J)と関連付けて記憶手段50に格納し、本制御処理を終了する。 Next, as shown in the equation (3-2), the discharge amount calculation means 30 calculates the sedimentation amount P s (t) outside the tank at time t and stores it in the storage means 50 (step S308). . Next, the discharge amount calculation means 30 calculates the discharge amount P e (t) to the outside of the tank at time t as shown in the equation (3-3), and stores it in the storage means 50 (step S309). . Next, as shown in the equation (4-1), the discharge amount calculation means 30 calculates the movement amount P e (t + Δt) from the tank at the time t + Δt to the analysis target region and stores it in the storage means 50 ( Step S310). Finally, as shown in the equation (5-1), the movement amount P e (t + Δt) from the tank to the analysis target area at time t + Δt, and the detailed mesh (i, j) in the depression are not entered the tank. The amount directly moving to the basic mesh (I, J) (the second term on the right side of the equation (5-1)) and the amount generated from outside the depression of the detailed mesh (i, j) (the equation (5-1) The pollutant generation amount E (I, J, t + 1) at time t of the basic mesh (I, J) is calculated from the third term on the right side (step S311). Thereafter, the pollutant generation amount E (I, J, t + 1) at the time t of the basic mesh (I, J) is stored in the storage means 50 in association with the basic mesh (I, J), and this control process is terminated.

(移流拡散計算処理)
移流拡散計算処理(ステップS400)は、基本メッシュ(I,J)の汚染物質発生量E(I,J,t+1)から基本メッシュ(I,J)毎の濃度Cを算出する制御処理である。具体的には、まず、移流拡散計算手段40は、各種パラメータを取得する(ステップS401)。例えば、地面の標高Zは地形データ51から取得する。また、例えば、x方向の速度成分u、y方向の速度成分vおよびσ方向の速度成分Wは気象データ54から取得する。更に、工場等からの汚染物質発生量Sとして、基本メッシュ(I,J)の汚染物質発生量E(I,J,t+1)を取得する。次に、移流拡散計算手段40は、式(6−1)乃至式(6−4)に示されたオイラー型輸送・拡散・反応変質・沈着モデルの方程式をまとめた拡散式データ55を取得する(ステップS402)。最後に、移流拡散計算手段40は、拡散式データ55を用いて、基本メッシュ(I,J)毎の汚染物質の濃度Cを算出し、記憶手段50に格納して(ステップS403)、本制御処理を終了する。
(Advection diffusion calculation processing)
The advection diffusion calculation process (step S400) is a control process for calculating the concentration C i for each basic mesh (I, J) from the pollutant generation amount E (I, J, t + 1) of the basic mesh (I, J). . Specifically, first, the advection diffusion calculation unit 40 acquires various parameters (step S401). For example, the altitude Z G of the ground is acquired from the terrain data 51. For example, the velocity component u in the x direction, the velocity component v in the y direction, and the velocity component W in the σ direction are acquired from the weather data 54. Furthermore, as pollutant emissions S i from a factory or the like, to obtain base mesh (I, J) contaminant generation amount E of (I, J, t + 1 ) a. Next, the advection diffusion calculation means 40 acquires diffusion equation data 55 that summarizes the Euler-type transport / diffusion / reaction alteration / deposition model equations shown in equations (6-1) to (6-4). (Step S402). Finally, the advection diffusion calculation means 40 calculates the concentration C i of the pollutant for each basic mesh (I, J) using the diffusion formula data 55 and stores it in the storage means 50 (step S403). The control process ends.

以上のように、本実施形態に係るくぼ地における汚染環境予測方法をコンピュータで実行する汚染環境予測制御処理をプログラムすることで、従来のように、流体方程式を設定し、3次元の風況場計算モデルと放射冷却や日射による斜面温度の上昇などの複雑なモデルを計算して気象モデルを解析する必要がなくなることから、くぼ地という特殊な地形における汚染物質の濃度分布を少ない計算時間でかつ、容易に計算することができる。   As described above, by programming the contaminated environment prediction control process in which the contaminated environment predicting method in the depression according to the present embodiment is executed by a computer, the fluid equation is set and the three-dimensional wind condition is conventionally set. It is not necessary to analyze the meteorological model by calculating the field calculation model and the complicated model such as the rise in slope temperature due to radiation cooling and solar radiation, so the calculation time of pollutant concentration distribution in the special topography of the depression is reduced And can be easily calculated.

なお、以上に述べた実施形態は、本発明の実施の一例であり、本発明の範囲はこれらに限定されるものでなく、特許請求の範囲に記載した範囲内で、他の様々な実施形態に適用可能である。例えば、本実施形態では、解析対象領域の一辺を200kmとし、基本メッシュ(I,J)の一辺を2kmとし、詳細メッシュ(i,j)の一辺を200mとしているが、特にこれに限定されるものでない。同様に、解析対象領域、基本メッシュ(I,J)および詳細メッシュ(i,j)を正方形としているが、特にこれに限定されるものでなく、長方形としても良い。   The embodiment described above is an example of the implementation of the present invention, and the scope of the present invention is not limited thereto, and other various embodiments are within the scope described in the claims. It is applicable to. For example, in the present embodiment, one side of the analysis target region is 200 km, one side of the basic mesh (I, J) is 2 km, and one side of the detailed mesh (i, j) is 200 m. Not a thing. Similarly, the analysis target area, the basic mesh (I, J), and the detailed mesh (i, j) are square, but are not particularly limited to this, and may be rectangular.

また、本実施形態では、図3に解析対象領域の一部を分割した9個の基本メッシュを示し、図4に解析対象領域の一部を分割した500個の詳細メッシュを示しているが、特にこれに限定されるものでなく、何個に分割しても良い。   In this embodiment, FIG. 3 shows nine basic meshes obtained by dividing a part of the analysis target area, and FIG. 4 shows 500 detailed meshes obtained by dividing a part of the analysis target area. It is not particularly limited to this, and it may be divided into any number.

また、本実施形態の地形データ51は、解析対象領域、くぼ地および汚染物質の発生源における緯度、経度、高度などであるが、特にこれに限定されるものでなく、解析対象領域、くぼ地および汚染物質の発生源の位置が特定できれば、他の方法、例えば、基準点からの距離で表されたデータでも良い。同様に、本実施形態の気象データ54は、風速、風向き、日射量、地上気温、安定度分類指標および混合層高度などの気象条件であるが、特にこれに限定されるものでなく、他のパラメータを含んでいても良い。   Further, the topographic data 51 of the present embodiment is the latitude, longitude, altitude, etc. in the analysis target area, the depression and the source of the pollutant, but is not particularly limited to this, and the analysis target area, Other methods, for example, data represented by the distance from the reference point may be used as long as the position of the source of the ground and the pollutant can be specified. Similarly, the meteorological data 54 of the present embodiment is meteorological conditions such as wind speed, wind direction, solar radiation, ground temperature, stability classification index, and mixed layer altitude, but is not particularly limited to this. It may contain parameters.

また、本実施形態の発生量計算手段20では、石炭火力発電所の開放コンベアについて、詳細メッシュ(i,j)の汚染物質発生量e(i,j,t)を算出しているが、特にこれに限定されるものでなく、他の発生源についても適用可能である。また、開放コンベアの発生量を、白倉(1987)の予測式から計算しているが、特にこれに限定されるものでなく、他の予測式を用いてもよい。   Further, the generation amount calculation means 20 of the present embodiment calculates the pollutant generation amount e (i, j, t) of the detailed mesh (i, j) for the open conveyor of the coal-fired power plant. The present invention is not limited to this and can be applied to other sources. Moreover, although the generation amount of an open conveyor is calculated from the prediction formula of Shirakura (1987), it is not specifically limited to this, You may use another prediction formula.

また、本実施形態の地理情報作成手段10は、詳細メッシュ(i,j)がくぼ地の内部にあるか外部にあるかを判定する場合、詳細メッシュ(i,j)の平均高度がある閾値以下の場合、当該詳細メッシュ(i,j)はくぼ地の内部にあると判定しているが、特にこれに限定されるものでなく、他の方法でも良い。   Further, when the geographic information creating means 10 of the present embodiment determines whether the detailed mesh (i, j) is inside or outside the depression, a threshold value with an average altitude of the detailed mesh (i, j) is present. In the following cases, it is determined that the detailed mesh (i, j) is inside the depression, but the present invention is not particularly limited to this, and other methods may be used.

また、本実施形態に係るくぼ地における汚染環境予測方法を実行する汚染環境予測制御処理のフローチャートを図5乃至図9に示しているが、特にこれに限定されるものでなく、他の制御処理が含まれていても適用可能である。更に、図5乃至図9に示したフローチャートの全制御処理が必要なわけではない。   Moreover, although the flowchart of the pollution environment prediction control process which performs the pollution environment prediction method in the depression according to this embodiment is shown in FIG. 5 to FIG. 9, it is not particularly limited to this, and other controls Even if processing is included, it is applicable. Furthermore, the entire control process of the flowcharts shown in FIGS. 5 to 9 is not necessarily required.

また、本実施形態では、くぼ地内外判定処理内で、解析対象領域、基本メッシュ(I,J)および詳細メッシュ(i,j)の一辺の長さを設定しているが、特にこれに限定されるものでなく、予め設定し、記憶手段50に格納させても良い。同様に、詳細メッシュ(i,j)の汚染物質発生量算出処理内で、発生源の種類を設定しているが、予め設定し、記憶手段50に格納させても良い。同様に、基本メッシュ(I,J)の汚染物質発生量算出処理内で、仮想的なタンク、放出係数α(t)、放出速度β(t)、偏在係数γ(I,J)および沈降速度Dを設定しているが、予め設定し、記憶手段50に格納させても良い。   In the present embodiment, the length of one side of the analysis target region, the basic mesh (I, J), and the detailed mesh (i, j) is set in the depression inside / outside determination processing. It is not limited, and it may be set in advance and stored in the storage means 50. Similarly, the type of generation source is set in the pollutant generation amount calculation process of the detailed mesh (i, j), but it may be set in advance and stored in the storage means 50. Similarly, in the pollutant generation amount calculation processing of the basic mesh (I, J), a virtual tank, a release coefficient α (t), a release speed β (t), an uneven distribution coefficient γ (I, J), and a settling speed Although D is set, it may be set in advance and stored in the storage means 50.

くぼ地周辺の粉塵濃度の時間変化を示すグラフである。It is a graph which shows the time change of the dust concentration around a depression. 本実施形態に係るくぼ地における汚染環境予測装置の内部構成図である。It is an internal block diagram of the pollution environment prediction apparatus in the depression according to this embodiment. 解析対象領域の一部、くぼ地および基本メッシュの概略を示した図である。It is the figure which showed the outline of a part of analysis object area | region, a depression, and a basic mesh. 解析対象領域の一部、くぼ地および詳細メッシュの概略を示した図である。It is the figure which showed the outline of a part of analysis object area | region, a hollow, and a detailed mesh. 本実施形態に係るくぼ地における汚染環境予測方法を実行する汚染環境予測制御処理のフローチャートである。It is a flowchart of the pollution environment prediction control process which performs the pollution environment prediction method in the depression according to this embodiment. 図5に示したくぼ地内外判定処理のフローチャートである。6 is a flowchart of the inside / outside determination process of the depression shown in FIG. 5. 図5に示した詳細メッシュの汚染物質発生量算出処理のフローチャートである。It is a flowchart of the pollutant generation amount calculation process of the detailed mesh shown in FIG. 図5に示した基本メッシュの汚染物質発生量算出処理のフローチャートである。It is a flowchart of the pollutant generation amount calculation process of the basic mesh shown in FIG. 図5に示した移流拡散計算処理のフローチャートである。It is a flowchart of the advection diffusion calculation process shown in FIG.

符号の説明Explanation of symbols

1 くぼ地における汚染環境予測装置、10 地理情報作成手段、
20 発生量計算手段、30 放出量計算手段、40 移流拡散計算手段、
50 記憶手段、51 地形データ、52 予測式データ、
53 換算式データ、54 気象データ、55 拡散式データ
1 Contamination environment prediction device in a depression, 10 Geographic information creation means,
20 generation amount calculation means, 30 discharge amount calculation means, 40 advection diffusion calculation means,
50 storage means, 51 terrain data, 52 prediction formula data,
53 conversion formula data, 54 meteorological data, 55 diffusion formula data

Claims (6)

くぼ地を含む解析対象領域を表す地形データを、前記解析対象領域より細かい基本メッシュで分割するとともに前記基本メッシュより細かい詳細メッシュで分割し、前記各詳細メッシュが前記くぼ地の内部にあるか外部にあるかを判定する地理情報作成手段と、
前記詳細メッシュ毎に汚染物質の発生量を計算する発生量計算手段と、
前記詳細メッシュ毎の前記発生量に基づいて、前記くぼ地から前記解析対象領域に放出される前記汚染物質の放出量を計算し、少なくとも前記放出量から前記基本メッシュ毎の前記汚染物質の発生量を計算する放出量計算手段と、
前記基本メッシュ毎の前記発生量に基づいて、前記基本メッシュ間の前記汚染物質の移流・拡散状況を解析する移流拡散計算手段とを備えることを特徴とするくぼ地における汚染環境予測装置。
The topographic data representing the analysis target area including the depression is divided by a basic mesh finer than the analysis target area and divided by a detailed mesh finer than the basic mesh, and each detailed mesh is inside the depression. A geographic information creation means for determining whether or not it is outside,
A generation amount calculation means for calculating a generation amount of contaminants for each detailed mesh;
Based on the generation amount for each detailed mesh, the amount of the contaminant released from the depression to the analysis target area is calculated, and the generation of the contaminant for each basic mesh is calculated from at least the release amount. A discharge amount calculating means for calculating the amount;
A polluted environment prediction device in a depression, comprising advection / diffusion calculation means for analyzing the advection / diffusion state of the contaminant between the basic meshes based on the generation amount of each basic mesh.
前記放出量計算手段は、前記くぼ地から前記解析対象領域に放出される前記放出量を、前記くぼ地として仮想したタンク内の前記汚染物質の濃度から計算し、
前記タンク内に流入する流入量と前記タンク外へ流出する流出量との差から前記濃度を計算し、
前記流入量を、前記詳細メッシュ毎の前記発生量が前記くぼ地外部に放出される割合である放出係数αを用いて算出することを特徴とする請求項1に記載のくぼ地における汚染環境予測装置。
The emission amount calculating means calculates the emission amount released from the depression to the analysis target area from the concentration of the contaminant in the tank virtually assumed as the depression,
Calculate the concentration from the difference between the amount of inflow flowing into the tank and the amount of outflow flowing out of the tank,
2. The contamination in the depression according to claim 1, wherein the inflow is calculated using a discharge coefficient α that is a ratio of the generated amount for each of the detailed meshes released to the outside of the depression. Environmental prediction device.
前記放出量計算手段は、前記タンク外へ流出する前記流出量を、前記くぼ地外部へ放出される速度である放出速度βを用いて算出することを特徴とする請求項2に記載のくぼ地における汚染環境予測装置。   The said discharge | emission amount calculation means calculates the said outflow amount which flows out of the said tank using discharge | release rate (beta) which is the speed | rate discharged | emitted outside the said depression. A polluted environment prediction device in remote areas. 前記放出量計算手段は、前記基本メッシュ間の前記汚染物質の偏りを表す偏在係数γを用いて、前記くぼ地から前記解析対象領域に放出される前記放出量から、前記基本メッシュ毎の前記発生量を計算することを特徴とする請求項1乃至3のいずれかに記載のくぼ地における汚染環境予測装置。   The discharge amount calculation means uses the uneven distribution coefficient γ representing the bias of the pollutant between the basic meshes, and from the discharge amount released from the depressions to the analysis target region, the basic meshes for the basic meshes. The amount of generation | occurrence | production is calculated, The pollution environment prediction apparatus in the depression according to any one of Claims 1 thru | or 3 characterized by the above-mentioned. くぼ地を含む解析対象領域を表す地形データを、前記解析対象領域より細かい基本メッシュで分割するとともに前記基本メッシュより細かい詳細メッシュで分割し、
前記各詳細メッシュが前記くぼ地の内部にあるか外部にあるかを判定し、
前記詳細メッシュ毎に汚染物質の発生量を計算し、
前記詳細メッシュ毎の前記発生量に基づいて、前記くぼ地から前記解析対象領域に放出される前記汚染物質の放出量を計算し、
少なくとも前記放出量から前記基本メッシュ毎の前記汚染物質の発生量を計算し、
前記基本メッシュ毎の前記発生量に基づいて、前記基本メッシュ間の前記汚染物質の移流・拡散状況を解析することを特徴とするくぼ地における汚染環境予測方法。
Dividing the terrain data representing the analysis target region including the depression with a basic mesh finer than the analysis target region and dividing with a detailed mesh finer than the basic mesh,
Determine whether each detail mesh is inside or outside the depression,
Calculate the amount of pollutants generated for each detailed mesh,
Based on the amount generated for each detailed mesh, calculate the amount of pollutant released from the depression to the analysis target area,
Calculate the amount of pollutant generated for each basic mesh from at least the release amount,
6. A method for predicting a polluted environment in a depression, wherein the state of advection / diffusion of the pollutant between the basic meshes is analyzed based on the generation amount of each basic mesh.
くぼ地を含む解析対象領域を表す地形データを、前記解析対象領域より細かい基本メッシュで分割するとともに前記基本メッシュより細かい詳細メッシュで分割する手順と、
前記各詳細メッシュが前記くぼ地の内部にあるか外部にあるかを判定する手順と、
前記詳細メッシュ毎に汚染物質の発生量を計算する手順と、
前記詳細メッシュ毎の前記発生量に基づいて、前記くぼ地から前記解析対象領域に放出される前記汚染物質の放出量を計算する手順と、
少なくとも前記放出量から前記基本メッシュ毎の前記汚染物質の発生量を計算する手順と、
前記基本メッシュ毎の前記発生量に基づいて、前記基本メッシュ間の前記汚染物質の移流・拡散状況を解析する手順とをコンピュータに実行させることを特徴とするくぼ地における汚染環境予測方法を実行させるためのプログラム。
The step of dividing the terrain data representing the analysis target area including the depression with the basic mesh finer than the analysis target area and the detailed mesh finer than the basic mesh,
Determining whether each detailed mesh is inside or outside the depression;
A procedure for calculating the amount of pollutants generated for each detailed mesh;
Calculating a release amount of the contaminant released from the depression to the analysis target region based on the generation amount for each detailed mesh;
A procedure for calculating the amount of pollutant generated for each basic mesh from at least the released amount;
A method for predicting a polluted environment in a depression is executed by causing a computer to execute a procedure for analyzing the advection / diffusion state of the pollutant between the basic meshes based on the generation amount of each basic mesh. Program to let you.
JP2006341143A 2006-12-19 2006-12-19 Contaminated environment predicting device in depression, method for predicting contaminated environment in depression, and program for executing the prediction method Pending JP2008151694A (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2006341143A JP2008151694A (en) 2006-12-19 2006-12-19 Contaminated environment predicting device in depression, method for predicting contaminated environment in depression, and program for executing the prediction method

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2006341143A JP2008151694A (en) 2006-12-19 2006-12-19 Contaminated environment predicting device in depression, method for predicting contaminated environment in depression, and program for executing the prediction method

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JP2008151694A true JP2008151694A (en) 2008-07-03

Family

ID=39654001

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2006341143A Pending JP2008151694A (en) 2006-12-19 2006-12-19 Contaminated environment predicting device in depression, method for predicting contaminated environment in depression, and program for executing the prediction method

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP2008151694A (en)

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP2184740A2 (en) 2008-06-10 2010-05-12 Sony Corporation Reproducing device for reproducing subtitle data having transparency information and corresponding reproducing method, program, and data structure
JP2015113121A (en) * 2013-12-12 2015-06-22 エアバス デーエス ゲーエムベーハーAirbus DS GmbH Method for calculating self-contamination progress process of space navigation machine
CN112684123A (en) * 2021-01-28 2021-04-20 山西云时代太钢信息自动化技术有限公司 Factory-level air quality pollution source network deduction method

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2003207579A (en) * 2002-01-16 2003-07-25 Mitsubishi Heavy Ind Ltd Concentration prediction method and device of air pollutant
JP2005241616A (en) * 2004-02-25 2005-09-08 Masabumi Kitayama Three-dimensional box model atmospheric simulator considering influence of land form
JP2005283202A (en) * 2004-03-29 2005-10-13 Mitsubishi Heavy Ind Ltd Diffusion state prediction method and diffusion state prediction system of diffusate

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2003207579A (en) * 2002-01-16 2003-07-25 Mitsubishi Heavy Ind Ltd Concentration prediction method and device of air pollutant
JP2005241616A (en) * 2004-02-25 2005-09-08 Masabumi Kitayama Three-dimensional box model atmospheric simulator considering influence of land form
JP2005283202A (en) * 2004-03-29 2005-10-13 Mitsubishi Heavy Ind Ltd Diffusion state prediction method and diffusion state prediction system of diffusate

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP2184740A2 (en) 2008-06-10 2010-05-12 Sony Corporation Reproducing device for reproducing subtitle data having transparency information and corresponding reproducing method, program, and data structure
JP2015113121A (en) * 2013-12-12 2015-06-22 エアバス デーエス ゲーエムベーハーAirbus DS GmbH Method for calculating self-contamination progress process of space navigation machine
CN112684123A (en) * 2021-01-28 2021-04-20 山西云时代太钢信息自动化技术有限公司 Factory-level air quality pollution source network deduction method

Similar Documents

Publication Publication Date Title
Afzali et al. Prediction of air pollutants concentrations from multiple sources using AERMOD coupled with WRF prognostic model
Amorim et al. CFD modelling of the aerodynamic effect of trees on urban air pollution dispersion
Paas et al. A comparison of model performance between ENVI-met and Austal2000 for particulate matter
JP5249725B2 (en) Airflow field database creation system and diffusion state prediction system for diffusion materials
Asif et al. Air quality modeling for effective environmental management in the mining region
Sofiev A model for the evaluation of long-term airborne pollution transport at regional and continental scales
Kumar et al. Application of WRF model for air quality modelling and AERMOD-a survey
Pan et al. Assessment of NOx and O3 forecasting performances in the US National Air Quality Forecasting Capability before and after the 2012 major emissions updates
JP4206024B2 (en) Atmospheric substance index distribution analyzer
Sandhu et al. Stochastic agent-based model for predicting turbine-scale raptor movements during updraft-subsidized directional flights
JP5717604B2 (en) Diffusion situation prediction system
Crawford et al. Assessing the impact of synoptic weather systems on air quality in Sydney using Radon 222
Holnicki et al. Air quality modeling in Warsaw metropolitan area
Fattal et al. An Urban Lagrangian Stochastic Dispersion Model for Simulating Traffic Particulate-Matter Concentration Fields.
Murana Comparative assessment of ground-level air quality in the metropolitan area of Prague using local street canyon modelling
Kotamarthi et al. A modeling study of the long‐range transport of Kosa using particle trajectory methods
JP2008151694A (en) Contaminated environment predicting device in depression, method for predicting contaminated environment in depression, and program for executing the prediction method
Tauer CFD Modeling of Aerial Dispersion of Pollutants in Urban Environments
Naizabayeva et al. Modelling the Distribution of Atmospheric Pollutants in the Urban Environment
Diehl et al. Urban dispersion modeling: Comparison with single-building measurements
Ribeiro et al. Air quality modelling and its applications
CN120874682B (en) A method and system for simulating pollutant diffusion in complex terrain
Chakraborty et al. 5 Air-Pollution Modelling Aspects
Rollings et al. Evolution and future of dispersion models in Australia and New Zealand
Gimson Model simulation of the air quality of Auckland

Legal Events

Date Code Title Description
RD02 Notification of acceptance of power of attorney

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A7422

Effective date: 20090521

RD04 Notification of resignation of power of attorney

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A7424

Effective date: 20090521

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20101221

A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20110208

A02 Decision of refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02

Effective date: 20110301