MODELOS DE CALIDAD DEL AIRE
5.2 Revision de modelos de calidad del aire.
Los modelos que se revisarán son los siguientes y se presentan del más sencillo at más complejo: • Modelos Gaussianos: • SCREEN3 • ISC3-ST • MESOPUFF (I • CALINE4 • Modelos Lagrangianos: • CALPUFF • Modelos Eulerianos: • CIT Airshed Model •UAM
5.2.1 Modelo de dispersion SCREEN3.
Este rnodelo utiliza el modelo de Gauss para estimar concentraciOn de contaminantes de una fuente continua. Al igual que el ISC3 asume que el contaminante no experimenta ninguna reacciOn quimica, y además que ningün otro proceso de remociôn (como deposiciOn hUmeda y seca) actüa sobre Ia pluma durante su transporte [EPA,1995b].
Los tipos de fuentes que puede modelar ef SCREEN3 son: • Fuente puntual
• Fuente volumétrica • Fuente de area
Capitulo 5. Modelos de calidad del aire
• Fosa abierta o de incineración
El modelo reporta resultados de cada corrida como concentraciones máximas en 1 hora. No puede simular periodos más Ia~gosa menos que utilice Ia opciOn de terreno complejo en donde reporta concentraciones de 24 horas.
La meteorologIa puede ser manejada por tres opciones:
• Completa.- En este caso hay variaciOn automática con Ia distancia de Ia clase de estabitidad atmosférica y eI modelo le asigna velocidades de viento correspondientes a Ia estabilidad.
• La segunda opción es alimentar un solo tipo de estabilidad. En este caso el modelo examina un rango de velocidades de viento para esa clase de estabilidad.
• La Ultima opción es proporcionar una sola clase de estabilidad atmosférica y una velocidad de viento.
5.2.2 Modelo de dispersion ISC3-ST.
El modelo Industrial Source Complex Short Term (ISC3-ST) es un modelo basado en (a pluma de Gauss en estado estable, el cual puede ser utilizado para evaluar concentraciones de un contaniinante de una amplia variedad de fuentes asociadas a un cornplejo industrial. Este modelo puede ser utilizado para lo siguiente: sedimentaciOn y deposicion seca de partIculas; downwash; fuentes de area; fuentes volumetricas; levantamiento de Ia pluma como una funciOn Ia distancia viento abajo; separaciOn de fuentes puntuales; y ajuste de terrenos limitados. El modelo opera para corto plazo y largo plazo y permite aI usuario seleccionar coeficientes de dispersion en zona urbana o rural [EPA, 1995a].
CapItulo5. Modelos de calidad del aire
DescripciOn general de las opciones disponibles en modelo ISC3.
El modelo ISC3 iricluye un amplio range de opciones para modelar impactos en Ia calidad del aire debido a fuentes de contaminaciôn lo cual hace de este modelo uno de los mâs utilizados en los estudios de dispersion de fuentes complejas.
Opciones de dispersion.
El modelo ISC3 incluye las opciones regulatorias para modelaciOn establecidas per Ia EPA (Environmental Protection Agency), las cuales son:
• El uso de caIda de fiujo (down wash) desde Ia cima de Ia chimenea. • Dispersion per flotación inducida.
• Ascenso final de Ia pluma.
• Una rutina para procesar promedios cuando ocurren periodos de calma en eI viento.
• Valores predeterminados para exponentes de perfil de viento y para et gradiente térmico potencial vertical.
• Uso de estimados de limite superior para edificios muy bajos y extensos que tienen una influencia en Ia dispersion lateral de Ia pluma.
• El modelo tiene (a opdiOn de que el usuario seleccione parámetros de dispersion rural o urbana.
Opciones de Ia fuente.
El modelo es capaz de manejar fuentes mUltiples, incluyendo los tipos de fuente puntuales, volumétricas, de area y de fosa abierta. Las fuentes de lInea también pueden modelarse come una hilera de fuentes volumétricas 0 como fuentes de area muy alargadas. Pueden especificarse varies tipos de fuente en
Capitulo5. Modelos de calidad del aire
una sola ejecucion, con las contribuciones combinadas de cada fuente para cada grupo. Esto es particularmente Util para aplicaciones de PrevenciOn de Deterioro Significativo (PSD) donde pueden requerirse los impactos combinados para un subconjunto de las fuentes de fondo modeladas que consumen incremento, -
mientras que los impactos combinados de todas las fuentes de fondo (y (a fuente permitida) son necesarios para demostrar que se cumplen los estándares de calidad del aire.
El modelo a code plazo (ISC3-ST) contiene un algoritmo para modelar los efectos de Ia eliminaciOn de precipitación para gases o particulas. De tal forma que el usuario puede especificar que se obtenga deposicion seca, hUmeda yb total.
Las tasas de emisión de Ia fuente pueden tratarse come constantes durante todo el periodo de modelaciOn, o pueden variarse per mes, temporada, hera del dIa, o cualquier otro periodo opcional de variación, Para el modeio a corto plazo, el usuario también puede especificar un archive separado con tasas de emisiOn por hora para algunas o todas las fuentes que se inctuyan en una ejecución del modelo en particular.
Opciones de receptor.
El modelo ISC3 tiene una flexibilidad considerable en Ia especificaciOn de las ubicaciones de los receptores. El usuario tiene Ia capacidad de especificar redes de receptores multiples en una sola ejecución, y también puede combinar redes de receptores de cuadricula cartesiana y redes de receptores de cuadrIcula polar en una misma ejecuciôn. Esto es
Util
en aplicaciones donde eI usuario puede necesitar un cuadriculado áspero en todo el dominio del modelado, pero un cuadriculado más denso en el area donde se esperan los máximos impactos. Hay también fiexibilidad en Ia especificaciOn de Ia ubicaciOn del origen de receptores polares, aparte del origen preseleccionado en (0,0) en coordenadas x, y. El usuario puede indicar alturas de receptor elevado para modelar los efectos del terreno per encima (o per debajo) de Ia base de Ia chimenea.CapItulo 5.Modelos de calidad del aire
Opciones meteorolOgicas. -