令和3年度 公害防止管理者 大規模大気特論 問1を解説｜煙の上昇と有効煙突高さ
令和3年度 大規模大気特論 問1は、ダウンウォッシュが起きない場合の煙の上昇に関する問題です。五つの記述のうち、誤っているものを選びます。
この問題のポイント
煙突から出た排煙は、煙突頂部の有効煙突高さ（実煙突高さに煙の上昇高さを加えた高さ）から、風で水平方向に運ばれながら拡散するとみなします。上昇高さは、排出口での上向きの運動量（吐出速度）と、排ガスが周囲より高温であることによる浮力の効果を見積もる上昇式で計算します。分かれ目は、この上昇式で主役になるのは浮力で、運動量の効果を無視する式もある、という主従関係を取り違えないかどうかです。
※ 問題文そのものは、産業環境管理協会が公開している公式サイトで確認できます。
正解：選択肢(4)（誤っている記述）
各選択肢の正誤
| 選択肢 | 正誤 | 解説 |
|---|---|---|
| (1) | ○（正しい） | 排煙が有効煙突高さから水平方向へ運ばれ拡散するという前提は、正規形プルームモデルの基本の見方どおりです。 |
| (2) | ○（正しい） | 有効煙突高さ＝実煙突高さ＋煙の上昇高さです。定義どおりで正しい記述です。 |
| (3) | ○（正しい） | 上昇高さは、排出口での運動量と浮力の効果を見積もる上昇式で求めます。考慮する要素として正しい記述です。 |
| (4) | ×（誤り） | 主従が逆です。上昇では浮力の効果が支配的で、運動量の効果のほうを無視する上昇式があります。 |
| (5) | ○（正しい） | 風速は上昇高さを小さくする向きに働き、無風に近いときは有風時と異なる体系の上昇式が要ります。正しい記述です。 |
選択肢(4)のポイント（ここが誤り）
煙の上昇は、排ガスが持つ上向きの運動量（吐出速度）と、周囲より高温であることで生じる浮力の二つで起こります。実際の高い煙突からの排煙では浮力による上昇が支配的なため、上昇式は浮力を主体に組み立てられ、運動量の効果のほうを無視する式もあるのが実情です。選択肢(4)は「浮力を無視する式はあるが運動量は必ず含まれる」と、無視されやすい側と主役の側を逆に述べているため誤りです。
覚え方
- 有効煙突高さ＝実煙突高さ＋上昇高さ
- 上昇の主役は浮力、運動量は脇役（無視する式もある）
- 風が強いほど上昇高さは小さい
理解度チェック
Q.
有効煙突高さは何と何を足したものか？
実煙突高さに煙の上昇高さを加えた高さです。排煙はこの高さから風で運ばれて拡散するとみなします。
Q.
煙の上昇式で無視されることがあるのは、運動量と浮力のどちらの効果か？
運動量の効果です。高い煙突では浮力による上昇が支配的なので、浮力を主体にして運動量を省く上昇式があります。
この問題に関連する用語解説
出典
- 一般社団法人 産業環境管理協会「令和3年度 公害防止管理者等国家試験 大規模大気特論 問題・正解」（公式PDF）
※ この記事の確認日：2026年7月