Hava kalitesi modellemesi:Termik santrallerinin çevresel etkileri

Abstract

Artan hava kirliliği, son yılların güncel sorunları arasındadır. Buna paralel olarak hava kalitesinin korunmasını sağlamak amacıyla yapılan çalışmalar da artarak devam etmektedir. Bunların arasında matematik modellerin kullanımı önemli yer tutmaktadır. Bu çalışmada, linyit kullanan, tek bacalı bir akışkan yataklı termik güç santralinin çevreye yapabileceği uzun ve kısa erişimli etkiler değişik modeller yardımı ile incelenmiştir. Meteorolojik model olarak CALMET, dispersiyon modelleri olarak ta kararsız hal Lagrangien kabarık duman (PUFF) dispersiyon modeli CALPUFF ve kararlı hal Gaussien dispersiyon modeli ISCST3 kullanılmıştır. Meteorolojik girdi olarak 1996 yılı saatlik Ankara, İstanbul, İzmir, Tekirdağ, Bursa, Çanakkale, Balıkesir, Manisa,Gönen ve Edirne DMİ yer istasyonları verileri ve 1996 yılı günlük (0 ve 12Z) İzmir, Ankara ve İstanbul DMİ radiosonda verileri kullanılmıştır. CALMET modeli ile 660x600 km lik bir bölgenin 20x20 km'lik gridlerde yer seviyesi ve 3300 m arasında 7 seviyede rüzgar alanları, sıcaklık, kararlılık sınıfları ve karışım yüksekliği gibi meteorolojik parametreleri hesaplanmıştır. Modelleme alanının1996 yılına ait meteoroloji veri tabanı oluşturulmuştur. CALPUFF ile SO2, NO2 gazları için kontrollü durum konsantrasyon dağılımları ve SO2 yaş birikim hesapları yapılmıştır. CALPUFF ve ISCST3 yakın erişimli etkileri incelenmek üzere 1x1 km'lik giridlerle çalıştırılmış ve iki modelin dağılım sonuçları karşılaştırılmıştır. ISCST3 modeli ile kontrolsüz durum senaryosu hazırlanmıştır. Her iki modelle hesaplanan konsantrasyon değerleri arasında sınır değerler, sadece kontrolsüz durum senaryosu için aşılmış olup diğer durumlarda sınır değerlerin altında kalınmıştır.

Increasing air pollution is among the current problems of the recent years. Parallel to this, efforts to protect the air quality are increasing tremendously. Utilization of mathematical models has a significant role among these efforts. In this study, short and long range environmental effects of a lignite consuming fluidized-bed thermal power plant with a single stack have been studied via different models. CALMET (a meteorological model), CALPUFF (a non steady- state Lagrangien puff dispersion model) and ISCST3 (a steady-state Gaussian dispersion model ) were used. The hourly meteorological data for 1996 were obtained from DMİ surface stations (Ankara, İstanbul, İzmir, Tekirdağ, Bursa, Çanakkale, Balıkesir, Manisa, Gönen, Edirne). Upper air data obtained from daily (0 and 12Z) radiosound measurements of İzmir, Ankara and İstanbul DMİ stations. The meteorological parameters of 660x600 km modelling domain such as wind fields, temperature, stability classes and mixing heights were calculated by CALMET for 20x20 km grids at 7 levels between surface and 3300 km. The meteorological data base of the modelling domain were constructed for 1996. Ambient SO2 and NO2 concentrations and the wet deposition of SO2 were modelled by CALPUFF. CALPUFF and ISCST3 were run for 1x1 km grids to compare their results. A non-control case scenario was run via ISCST3 to asses the effect of control measures.. Besides the non-control scenario, the concentrations from both models were under the acceptable limits.