Capability analysis of a modified screening model used for initial air quality impact assessment

การวิเคราะห์ขีดความสามารถของแบบจำลองทางคณิตศาสตร์เพื่อการคัดกรองที่ถูกพัฒนาขึ้นสำหรับใช้ประเมินผลกระทบต่อคุณภาพอากาศในเบื้องต้น

Name: Atit Chaowanaporn

LCSH: Air quality

LCSH: Air quality management -- Mathematical models

LCSH: Air -- Computer programs

Abstract: Currently SCREEN3 is the most preferred regulatory screening model for the purpose of air quality impact assessment, this being due to its ability in assessing impacts in simple and complex terrain, handling of building downwash and cavity effects. However, it has some limitations as follows: calculation is limited for a single emission stack, at 1-hr. average, and one nearby building (downwash case). To be able to perform predictions for multiple emission stacks “merged parameter” and “summation concept” have been used. Conversion factors are given for converting 1-hr. concentration to the needed ones (i.e. 3-hr., 8-hr., 24-hr., and annual averages etc.) These practices cause inconvenience and some degree of over-estimation of the predicted results. Thus, to alleviate the limitations, modifications were made to the SCREEN3 by replacing SCREEN3 model’s program by ISC3 model’s program. Due to this, the modified SCREEN3 model (MSM) operates by using the built-in preset of 54-worst case meteorological conditions of the SCREEN3 but governed by the ISC3 program. This study has the main objective of illustrating that MSM can perform the screening function better than the SCREEN3. That is, in every condition the predicted concentrations generated by the MSM shall be lower than the SCREEN3 but still higher than the assumed reference concentrations predicted by the ISC3. The investigation was conducted by assigning the SCREEN3, MSM, and ISC3 to perform the prediction of maximum ground level concentrations under the preset conditions created from the combinations of concerned variables which were: number of stacks (1 to 5 stacks), terrain types (simple, elevated), nearby building (1 to 2 buildings), and averaging times (1-, 8-, 24-hr avg.) The ISC3 were run by using 5-full-consecutive years of the assumed near-site meteorological conditions. Therefore, 5-maximum concentrations were obtained and implied as reference value for comparison in each experiment. The modeling results revealed two hypotheses: (1) maximum ground-level concentrations predicted by the MSM are less than the SCREEN3 predictions but higher than the ISC3 predictions, and (2) the MSM has more efficiency than SCREEN3. These are both acceptable under all conditions except in the case of the single emission stack, 2 nearby buildings, both simple and elevated terrain, the 1-hr., 8-hr. averaging maximum concentration predicted by MSM might somewhat lower than the reference concentrations predicted by the ISC3. The conclusion can be drawn that the MSM is more effective and more convenient for the purpose of screening. However, in the case of multiple nearby building with a single emission stack, the applications for prediction 1-hr. and 8-hr. averaging concentrations should be avoid or must be done very carefully

Abstract: ในปัจจุบัน สกรีน3 (SCREEN3) เป็นแบบจำลองที่กฎหมายให้การยอมรับสำหรับวัตถุประสงค์ด้านการคัดกรองใน การประเมินผลกระทบทางด้านสิ่งแวดล้อมซึ่งสามารถประเมินผลกระทบในภูมิประเทศที่มีความสูงซึ่งต่ำกว่าปล่อง (Simple terrain) และสูงกว่าปล่อง (Complex terrain), รวมถึงความสามารถในการจัดการกับกระแสลมที่พุ่งลงมาเนื่องจากสิ่งปลูกสร้าง (Building downwash) และผลจากโพรงของอากาศ (Cavity effect) ได้. อย่างไรก็ตาม SCREEN3 ก็มีข้อจำกัด เช่น คำนวณได้เพียงครั้งละ 1 ปล่อง, ที่เวลาเฉลี่ย 1 ชั่วโมง, และอาคารสิ่งปลูกสร้างข้างเคียงเพียง 1 อาคาร. เพื่อที่จะแก้ปัญหาหากมีปล่องมากกว่า 1 ปล่องนั้น จะ มีการใช้วิธีการรวมตัวแปร “Merged parameter” และวิธีการรวมความเข้มข้น “Summation concept”. การแปลงหน่วยวัดในระดับ ต่าง (Conversion factors) จะถูกนำมาใช้หากต้องการเปลี่ยนเวลาเฉลี่ยไปจาก 1 ชั่วโมง เช่น 3-, 8-, 24- ชั่วโมงเฉลี่ย และ เฉลี่ย 1 ปี. วิธีการปฏิบัติเหล่านี้เป็นสาเหตุให้เกิดความไม่สะดวกแก่ผู้ใช้และผลที่ทำนายออกมาได้มักจะเกินความเป็นจริงไปมาก. ดังนั้นเพื่อที่จะทำให้ข้อจำกัดดังกล่าวลดลง จึงมีการพัฒนา SCREEN3 โดยการนำไอเอสซี3 (ISC3) มาแทนที่ SCREEN3 เพราะฉะนั้น SCREEN3 ที่ถูกพัฒนา (MSM) จึงมีการทำงานโดยการใช้สภาพทางอุตุนิยมวิทยาที่เลวร้ายที่สุด 54 ค่าซึ่งอยู่ ใน SCREEN3 แต่ใช้ ISC3 เป็นเนื้อโปรแกรม. การศึกษาครั้งนี้ มีวัตถุประสงค์หลักเพื่อที่จะแสดงให้เห็นว่า MSM สามารถทำหน้าที่วิเคราะห์ผลกระทบสิ่งแวดล้อม เบื้องต้นได้ดีกว่า SCREEN3. นั่นคือ ค่าทุกค่าที่ทำนายได้จาก MSM ควรจะต่ำกว่า SCREEN3 แต่ยังคงสูงกว่าความเข้มข้นอ้างอิง สมมุติที่ทำนายได้จาก ISC3. การทดสอบทำได้โดยการกำหนดให้ SCREEN3, MSM และ ISC3 ทำนายค่าความเข้มข้นระดับพื้นผิวที่มากที่สุด ภายใต้เงื่อนไขที่กำหนด โดยการจัดกลุ่มของตัวแปรที่สนใจ เช่น ปริมาณปล่อง (1-5 ปล่อง), ชนิดของภูมิประเทศ (แบบราบเรียบ (Flat terrain), แบบยกสูงแต่ไม่เกินความสูงปล่อง (elevated terrain)), อาคารสิ่งปลูกสร้างข้างเคียง (1-2 อาคาร) และเวลาเฉลี่ยต่างๆ (1-, 8- และ 24-ชั่วโมงเฉลี่ย). โปรแกรม ISC3 จะทำงานโดยใช้อุตุนิยมวิทยาสมมุติเรียงกันเป็นเวลา 5 ปี. ดังนั้นความเข้มข้นที่มากที่สุด 5 ค่า และ จะถูกนำมาใช้เป็นค่าอ้างอิงสำหรับเปรียบเทียบในแต่ละการทดลอง. ค่าที่ได้จากแบบจำลองแสดงให้เห็นว่าสมมติฐาน 2 ข้อ คือ 1) ค่าความเข้มข้นพื้นผิวที่มากที่สุดที่ทำนายได้จาก MSM จะน้อยกว่าค่าที่ทำนายได้จาก SCREEN3 แต่ว่าจะสูงกว่าค่าที่ทำนายได้จาก ISC3 และ 2) MSM จะมีประสิทธิภาพมากกว่า SCREEN3 นั้น สามารถยอมรับได้ทุกเงื่อนไข ยกเว้นในกรณีใช้กับปล่อง 1 ปล่อง, อาคารสิ่งปลูกสร้างใกล้เคียง 2 อาคาร, กรณีภูมิ ประเทศทั้งแบบราบเรียบและแบบ แบบยกสูงแต่ไม่เกินความสูงปล่อง, ที่เวลาเฉลี่ย 1- และ 8-ชั่วโมงเฉลี่ย ซึ่งค่าความเข้มข้นที่มาก ที่สุดของกรณีเหล่านี้อาจจะมากกว่าความเข้มข้นอ้างอิงที่ทำนายได้จาก ISC3 สรุปได้ว่า MSM มีประสิทธิภาพมากกว่าและมีความสะดวกสบายในการใช้มากกว่าในการทำการคัดกรอง. อย่างไร ก็ตามในกรณีมีสิ่งปลูกสร้างข้างเคียงหลายอาคารกับปล่อง 1 ปล่อง การนำไปใช้คู่กับ 1- และ 8-ชั่วโมงเฉลี่ย ควรหลีกเลี่ยงและใช้ อย่างระมัดระวัง

Mahidol University

Address: NAKHON PATHOM

Email: liwww@mahidol.ac.th

Name: Sudhin Yoosook

Role: Thesis Advisors

Created: 2009

Modified: 2553-06-22

Issued: 2010-06-22

วิทยานิพนธ์/Thesis

application/pdf

CallNumber: TH A872c 2009

eng

DegreeName: Master of Science

Level: Master's Degree

Descipline: Environmental Technology

Grantor: Mahidol University

©copyrights Mahidol University

ลำดับที่.	ชื่อแฟ้มข้อมูล	ขนาดแฟ้มข้อมูล	จำนวนเข้าถึง	วัน-เวลาเข้าถึงล่าสุด
1	4737780.pdf	2.7 MB	52	2019-12-20 14:30:08

ใช้เวลา

0.253188 วินาที