VDI 3783 Blatt 21-2017 Environmental meteorology - Quality assurance of meteorological data for dispersion calculation according to TA Luft and GIRL.pdf

1、ICS 07.060, 13.040.01 VDI-RICHTLINIEN Mrz 2017 March 2017 VEREIN DEUTSCHER INGENIEURE Umweltmeteorologie Qualittssicherung meteorologischer Daten fr die Ausbreitungsrechnung nach TA Luft und GIRL Environmental meteorology Quality assurance of meteorological data for dispersion modelling according to

2、 TA Luft and GIRL VDI 3783 Blatt 21 / Part 21 Ausg. deutsch/englisch Issue German/English Der Entwurf dieser Richtlinie wurde mit Ankndigung im Bundesanzeiger einem ffentlichen Einspruchsverfahren unterworfen. Die deutsche Version dieser Richtlinie ist verbindlich. The draft of this standard has bee

3、n subject to public scrutiny after announcement in the Bundesanzeiger (Federal Gazette). The German version of this standard shall be taken as authorita-tive. No guarantee can be given with respect to the English translation. VDI/DIN-Kommission Reinhaltung der Luft (KRdL) Normenausschuss Fachbereich

4、 Umweltmeteorologie VDI/DIN-Handbuch Reinhaltung der Luft, Band 1b: Umweltmeteorologie Vervielfltigungauchfrinnerbetriebliche Zwecke nicht gestattet /Reproductionevenforinternalusenot permittedFrhere Ausgabe:09.15 Entwurf,deutschFormeredition:09/15Draft,in German onlyZu beziehen durch /Available atB

5、euth Verlag GmbH,10772 BerlinAlle Rechte vorbehalten /Allrightsreserved Verein DeutscherIngenieuree.V.,Dsseldorf2017Inhalt Seite Contents Page Vorbemerkung . 2 Einleitung . 2 1 Anwendungsbereich . 2 2 Normative Verweise 3 3 Begriffe 4 4 Formelzeichen und Abkrzungen . 6 5 Anforderungen an meteorologi

6、sche Messungen 6 5.1 Aufgabenstellung, meteorologische Eingangsgren 6 5.2 Beschreibung der Messstation, Messeinrichtung, Datenerfassung 15 5.3 Anforderungen an den Messstandort . 15 5.4 Rumliche Reprsentativitt 18 5.5 Anforderungen an den Messzeitraum 19 5.6 Zeitliche Reprsentativitt . 19 5.7 Dokume

7、ntation der topografischen Verhltnisse am Messstandort . 24 5.8 Anforderungen an laufende Messungen . 25 5.9 Visualisierung der Daten 27 6 Bestimmung der Ausbreitungsklassen 28 6.1 Entwicklung AKS/AKT . 29 6.2 Abgrenzung zu modellierten Daten . 32 Schrifttum 33 Anhang Prfliste fr die Qualittssicheru

8、ng meteorologischer Daten . 35 Preliminary note . 2 Introduction 2 1 Scope . 2 2 Normative references . 3 3 Terms and definitions 4 4 Symbols and abbreviations . 6 5 Requirements relating to meteorological measurements 6 5.1 Task definition, meteorological input variables . 6 5.2 Description of the

9、measuring station, measuring system, data acquisition . 15 5.3 Requirements relating to the measurement site . 15 5.4 Spatial representativeness 18 5.5 Requirements relating to the measurement period . 19 5.6 Temporal representativeness 19 5.7 Documenting the topographic circumstances at the measure

10、ment site 24 5.8 Requirements relating to ongoing measurements 25 5.9 Visualising the data 27 6 Determining the dispersion categories 28 6.1 AKS/AKT development 29 6.2 Modelled data limitation 32 Bibliography 33 Annex Checklist for the quality assurance of meteorological data . 38 B974908A824A6748CA

11、AAA99BAB349F63B2C88DD9B0D2BF8368C461B1CCB65CD15BE74F0686BD19CFC1FB2DEE1C29BEST BeuthStandardsCollection - Stand 2017-04 2 VDI 3783 Blatt 21 / Part 21 Alle Rechte vorbehalten Verein Deutscher Ingenieure e.V., Dsseldorf 2017 Vorbemerkung Der Inhalt dieser Richtlinie ist entstanden unter Beachtung der

12、Vorgaben und Empfehlungen der Richtlinie VDI 1000. Alle Rechte, insbesondere die des Nachdrucks, der Fotokopie, der elektronischen Verwendung und der bersetzung, jeweils auszugsweise oder vollstn-dig, sind vorbehalten. Die Nutzung dieser Richtlinie ist unter Wahrung des Urheberrechts und unter Beach

13、tung der Li-zenzbedingungen (www.vdi.de/richtlinien), die in den VDI-Merkblttern geregelt sind, mglich. Allen, die ehrenamtlich an der Erarbeitung dieser Richtlinie mitgewirkt haben, sei gedankt. Eine Liste der aktuell verfgbaren Bltter dieser Richtlinienreihe ist im Internet abrufbar unter www.vdi.

14、de/3783. Preliminary note The content of this standard has been developed in strict accordance with the requirements and rec-ommendations of the standard VDI 1000. All rights are reserved, including those of reprint-ing, reproduction (photocopying, micro copying), storage in data processing systems

15、and translation, either of the full text or of extracts. The use of this standard without infringement of copyright is permitted subject to the licensing con-ditions (www.vdi.de/richtlinien) specified in the VDI Notices. We wish to express our gratitude to all honorary contributors to this standard.

16、 A catalogue of all available parts of this series of standards can be accessed on the Internet at www.vdi.de/3783. Einleitung Die Richtlinie VDI 3783 Blatt 13 behandelt das Thema Qualittssicherung von meteorologischen Messungen“ im Zusammenhang mit gesetzlichen Fragestellungen zur Ausbreitungsrechn

17、ung (TA Luft, GIRL). Sie weist in ihrer Prfliste im Anhang B eine Reihe von Prfkriterien in Bezug auf die eingesetzten meteorologischen Daten aus. Zurzeit ist es in der Regel nur selten mglich, diese Prfliste vollstndig auszufllen. Im Allgemeinen gelingt dies nur, wenn die Daten selber erhoben wurde

18、n. Ursache dafr ist hufig eine fehlende oder unvoll-stndige Dokumentation zu den meteorologischen Fremddaten“. Es kann unter Umstnden aber auch nicht ausgeschlossen werden, dass die eigentliche Messung nicht sachgerecht erhoben oder dokumen-tiert wurde (z. B. Standortwahl, Standort- und Sta-tionsbes

19、chreibung, Messhhe, Ausstattung, Str-einflsse). Diese Richtlinie fllt diese Lcke in der Qualitts-sicherung bei der Ausbreitungsrechnung. Sie defi-niert die Anforderungen an die meteorologische Datenbasis, ihre Erhebung und ihre Dokumenta-tion, die sich aus der TA Luft, der GIRL und der Richtlinie VD

20、I 3783 Blatt 13 ableiten. Ferner stellt sie eine Ergnzung zu den Richtlinien VDI 3786 Blatt 2 und VDI 3782 Blatt 6 dar. Introduction The standard VDI 3783 Part 13 deals with the qual-ity assurance of meteorological measurements in the context of statutory assessments of dispersion modelling (TA Luft

21、, GIRL). In the checklist in Annex B, it identifies a series of test criteria relat-ing to the meteorological data used. At this mo-ment in time, usually it is only rarely possible to complete this checklist. In general, this can only be done when the data are collected by the same party filling in

22、the checklist. Often, the reason for this is missing or incomplete documentation of the meteorological “imported data”. In some situations, however, it can also not be ruled out that the actual measurements had not be performed or documented properly (e.g. choice of site, site and station descriptio

23、n, altitude of the measurements, equipment, interfering factors). This standard fills this quality assurance gap in dispersion modelling. It defines the requirements relating to meteorological databases, their acquisi-tion and their documentation, which are derived from TA Luft, GIRL and VDI 3783 Pa

24、rt 13. Fur-thermore, it supplements VDI 3786 Part 2 and VDI 3782 Part 6. 1 Anwendungsbereich Diese Richtlinie ist anzuwenden fr die Durchfh-rung von Messungen der meteorologischen Para-meter Wind“ und Turbulenz“, sofern die erhobe-nen Daten spter fr Ausbreitungsrechnungen im Rahmen von Immissionspro

25、gnosen auf Basis der TA Luft, Anhang Ausbreitungsrechnung“ oder der 1 Scope This standard shall be used when performing measurements of the meteorological parameters wind and turbulence, where the collected data are to be used later for dispersion calculations forming part of immission forecasts bas

26、ed on the TA Luft, annex “Dispersion modelling” or the Odour Impact B974908A824A6748CAAAA99BAB349F63B2C88DD9B0D2BF8368C461B1CCB65CD15BE74F0686BD19CFC1FB2DEE1C29BEST BeuthStandardsCollection - Stand 2017-04All rights reserved Verein Deutscher Ingenieure e.V., Dsseldorf 2017 VDI 3783 Blatt 21 / Part 2

27、1 3 Geruchsimmissions-Richtlinie (GIRL) angewandt werden sollen. Ebenso soll diese Richtlinie im Rahmen von Genehmigungsverfahren die Prfung der Anwendung der erhobenen Daten durch die Behrden und mter erleichtern. Diese Richtlinie dient hierbei als untersttzendes Hilfsmittel. Es gelten in jedem Fal

28、l die Vorgaben der TA Luft und der GIRL sowie die entsprechen-den Richtlinien zur Messung meteorologischer Da-ten fr den Parameter Wind“ (siehe 1, VDI 3786 Blatt 2, VDI 3783 Blatt 8, Blatt 13 und Blatt 20). Zum Parameter Wind“ zhlen in diesem Zusam-menhang Windrichtung, Windgeschwindigkeit und, als

29、Stabilittsma, die Schichtungsparameter. Die Anwendung der Richtlinie ist als ein wichtiger Teil der fr die Anlagengenehmigung und -ber-wachung notwendigen Qualitt sichernden Ma-nahmen zu verstehen. Sie ersetzt nicht den Sach-verstand, der fr Messungen, Prfung oder die Anwendung von meteorologischen

30、Daten erforder-lich ist. Der einfache Bezug auf diese Richtlinie in einem Gutachten reicht nicht als Nachweis, dass die verwendeten Daten zu plausiblen Ergebnissen in einer Immissionsprognose fhren. Wird fr Ausbreitungsrechnungen z. B. der Nieder-schlag zur Bestimmung der nassen Deposition ben-tigt,

31、 so kann in Anlehnung an die in dieser Richtlinie beschriebenen Verfahren und Vorgehensweisen auch geprft werden, wie die rumliche und zeitli-che Reprsentativitt eines Messdatensatzes ist. Control Guideline (Geruchsimmissions-Richtlinie, GIRL). This standard also serves to facilitate, as part of lic

32、ensing procedures, examination by offi-cial authorities and agencies of utilisation of the data. This standard serves here as a practical aid. In any particular case, the provisions of TA Luft and GIRL apply, and similarly the corresponding standards for meteorological data measurements of the param

33、eter “wind” (see 1, VDI 3786 Part 2, VDI 3783 Part 8, Part 13 and Part 20). In this context, “wind” in-cludes wind direction, wind velocity, and (as a measure of stability) the stratification parameters.Application of this standard is to be understood as an important part of the quality assurance pr

34、oce-dures necessary for facility licensing and monitor-ing. It does not replace expertise, which is required for the measurement, testing or utilisation of mete-orological data. Mere reference to this standard in an expert opinion does not suffice as evidence that the utilised data lead to plausible

35、 results in an im-mission forecast. If (for example) the precipitation is needed for dispersion modelling in order to determine the wet deposition, then in reliance on the methods and procedures described in this standard it is also pos-sible to check the spatial and temporal representa-tiveness of

36、a measurements dataset. 2 Normative Verweise Die folgenden zitierten Dokumente sind fr die Anwendung dieser Richtlinie erforderlich: VDI 3782 Blatt 6:2015-11 (Entwurf) Umweltmete-orologie; Atmosphrische Ausbreitungsmodel-le; Bestimmung der Ausbreitungsklassen nach Klug/Manier VDI 3783 Blatt 8:2002-1

37、2 Umweltmeteorologie; Messwertgesttzte Turbulenzparametrisierung fr Ausbreitungsmodelle VDI 3783 Blatt 13:2010-01 Umweltmeteorologie; Qualittssicherung in der Immissionsprognose; Anlagenbezogener Immissionsschutz; Ausbrei-tungsrechnung gem TA Luft VDI 3786 Blatt 2:2000-12 Umweltmeteorologie; Meteoro

38、logische Messungen fr Fragen der Luftreinhaltung; Wind 2 Normative references The following referenced documents are indispen-sable for the application of this standard: VDI 3782 Part 6:2015-11 (Draft) Environmental meteorology; Atmospheric dispersion models; Determination of dispersion categories a

39、ccord-ing to Klug/Manier VDI 3783 Part 8:2002-12 Environmental meteor-ology; Turbulence parameters for dispersion models supported by measurement data VDI 3783 Part 13:2010-01 Environmental meteor-ology; Quality control concerning air quality forecast; Plant-related pollution control; Disper-sion ca

40、lculation according to TA Luft VDI 3786 Part 2:2000-12 Environmental meteor-ology; Meteorological measurements concern-ing questions of air pollution; Wind B974908A824A6748CAAAA99BAB349F63B2C88DD9B0D2BF8368C461B1CCB65CD15BE74F0686BD19CFC1FB2DEE1C29BEST BeuthStandardsCollection - Stand 2017-04 4 VDI

41、3783 Blatt 21 / Part 21 Alle Rechte vorbehalten Verein Deutscher Ingenieure e.V., Dsseldorf 2017 3 Begriffe Fr die Anwendung dieser Richtlinie gelten die folgenden Begriffe: Anemometerposition Ort, an dem die meteorologischen Daten gemessen werden Ausbreitungsklassen Kategorisierung der atmosphrisch

42、en Stabilitt in im Allgemeinen sechs verschiedene Klassen (von sehr stabil bis sehr labil) in Anlehnung an VDI 3783 Blatt 8 Bodenrauigkeit durchschnittliche Unebenheiten der Erdoberflche, die die Reibung der Luftstrmung am Boden beein-flussen in Anlehnung an VDI 3783 Blatt 13 Anmerkung: Die Bodenrau

43、igkeit ist nicht nur vom Relief der Erdoberflche, sondern in besonderem Mae auch vom Be-wuchs und der Bebauung abhngig. Ein Ma fr die Boden-rauigkeit ist die Rauigkeitslnge z0. in Anlehnung an VDI 3783 Blatt 13 bodennahe Strmung Strmung im Bereich der Atmosphre zwischen dem Erdboden und einer der je

44、weils zu untersu-chenden Fragestellung angepassten Obergrenze Anmerkung: Fr Anwendungen der Luftreinhaltung liegt diese Obergrenze etwa in Hhe der atmosphrischen Grenz-schicht. in Anlehnung an 2 meteorologische Datenbasis Daten von Windmessstationen, die es ermglichen, standortspezifische Erwartungs

45、werte abzuleiten meteorologische Zeitreihe zugeordnete Menge beobachteter oder gemessener Daten zu festen Zeitpunkten (z. B. meteorologi-schen Terminen) oder Zeitintervallen von in der Regel gleichem Abstand Anmerkung: Dabei kann es sich handeln um aufeinanderfol-gende Stundenmittel von Windgeschwin

46、digkeit, Windrichtung und Stabilittsma fr die atmosphrische Schichtung (Obuk-hov-Lnge oder Ausbreitungsklasse), typischerweise ber zwlf Monate. in Anlehnung an VDI 3783 Blatt 16 Rauigkeitselemente Strkrper in der bodennahen Strmung, die eine Bodenrauigkeit darstellen Anmerkung 1: Zu diesen Strkrpern

47、 gehren z. B. Bewuchs und Bebauung. Anmerkung 2: Ein Ma fr die Ausdehnung oder Wirkung der Rauigkeitselemente ist die Rauigkeitslnge z0. 3 Terms and definitions For the purposes of this standard, the following terms and definitions apply: anemometer position position at which the meteorological inst

48、allation measured the data dispersion categories categorisation of atmospheric stability into (usual-ly) six different classes (from very stable to very unstable) adapted from VDI 3783 Part 8 surface roughness mean irregularities of the earths surface which affect the friction between the airflow an

49、d the ground adapted from VDI 3783 Part 13 Note: Surface roughness depends not only on the relief of the earths surface, but to a significant degree also on vegetation and buildings. One measure of surface roughness is the roughness length z0. adapted from VDI 3783 Part 13 near-ground flow region of the atmosphere between the ground and an upper limit adjusted for a particular investiga-tion Note: For applications