# Ausbreitungsmodell Austal 86
# Maple Script, Januar 2007

restart: with(student): with(plots):

# Austal 86 Model
# sigma_y := F*x^f;
# sigma_z := G*x^g;

# Gauss-Gleichung (ein dimensional)
# c := Q/(Pi*u*sigma_y*sigma_z) * exp( -h_e^2/(2*sigma_z^2) );
c := x -> Q/(Pi*u * F*x^f * G*x^g ) * exp( -h_e^2/(2* (G*x^g)^2 ) );

# Gegebene Variablen
h_e :=   50   ; # m
c_0 :=  180   ; # mg/m^3
Fl  := 9000   ; # m^3/h
u   :=    1.3 ; # m/s

# Wie weit plotten (Bereich von x)?
r := 1000 ; # m

# Umrechnen in SI-Einheiten
c_0 := c_0              ; # mg/m^3
Fl  := Fl * 1/60 * 1/60 ; # m^3/s

# Quellstärke
Q := Fl * c_0 ; # mg/s

# Ausbreitungsklassen
# (Bezeichnung, F, f, G, g, linestyle, Farbe)
Klasse("V") := ["sehr labil", 1.503, 0.833, 0.151, 1.219, 2, red];
Klasse("III/2") := ["neutral", 0.659, 0.807, 0.165, 0.996, 3, green];
Klasse("II") := ["stabil", 0.801, 0.754, 0.264, 0.774, 4, blue];

# Schlaufe über die Einträge in Klasse_Bezeichnung
Klasse_Bezeichnung := {"V", "III/2", "II"};
for Bezeichnung in Klasse_Bezeichnung do
 # Klasse wählen
 K_v := Klasse(Bezeichnung);

 # Immer das selbe
 Name := K_v[1]:
 F := K_v[2]:
 f := K_v[3]:
 G := K_v[4]:
 g := K_v[5]:
 style := K_v[6]:
 colorname := K_v[7]:

 Distanz[Bezeichnung] := fsolve(diff(c(x),x)=0):
 Konzentration[Bezeichnung] := c(Distanz[Bezeichnung])*1000:
 Graph[Bezeichnung]:=plot(c(x), x=0..r, linestyle=style, color=colorname, legend=Name):
end do:

# Alle Plot ausgeben
display(Graph["V"], Graph["III/2"], Graph["II"], title="Immission eines Hochkamins", labels=["Entfernung vom Kamin [m]", "Konzentration [mg/(s*m)]"], labeldirections=[HORIZONTAL, VERTICAL]);

# Legende (legend) wird nicht ausgegeben (BUG?). Eigene Legende erstellen
printf("Legende:\tWetterlage \tFarbe\tMaximum (Aufpunkt) [m]  Konzentration[mug/(m^3)]\n");

for Bezeichnung in Klasse_Bezeichnung do
 printf("\t%-12s\t%-8s\t\t      %5.1f\t        %f\n", Klasse(Bezeichnung)[1], Klasse(Bezeichnung)[7], Distanz[Bezeichnung], Konzentration[Bezeichnung]);
end do: