基于Pathfinder的化工企业人员应急疏散模拟

本文以西南地区某化工企业发生液氨泄漏事故为典型案例情景,通过高斯烟羽扩散模型预测事故发生后果,划分出三个主要影响区域,包括高危区、中危区和低危区。利用Pathfinder仿真软件模拟厂区内人员的应急疏散路径,得出各区域员工的疏散时间。结果表明：在避免受液氨泄漏扩散的中毒伤害前提下,高危区、中危区和低危区的可用疏散时间分别为92s、245s、561s。在上述时间范围内,各区域作业员工均能安全疏散至厂区外。研究结果可为事故应急预案设计提供决策支持,以尽可能减小突发性安全事故所造成的人员伤亡。     

基于平板-高斯烟羽模型的海上重气泄漏事故研究

设计海上重气平板-高斯烟羽扩散模型,其中平板模型用在重气沉降阶段,高斯烟羽模型用在重气湍流扩散阶段,并设计虚拟源将两者结合.同时,对海洋环境下的模型参数进行优化,包括风速、泄漏源有效高度以及扩散参数等,将调整后的参数输入模型,对事故区域重气浓度定量可视化.结果表明,事故点处,重气以8 m/s的风速向东北方向扩散;在下风向98 m处等浓度曲线以内为爆炸限度;在转折点31 m处,两模型衔接基本吻合.经专家实地检测,以(100m,0.0025 kg/m~3)为校正点,校正后的模型仿真与当时扩散浓度点基本吻合.因此,该模型可对重气泄漏扩散浓度区域可视化,并为之后应急救援等提供技术支撑.     

RPPM模式在核事故气载放射性污染物扩散数值模拟中的应用

阐述了随机游走粒子-烟团模式(RPPM)的基本原理,模拟核事故早期污染物烟羽在不同边界层大气条件和不同源项条件下弥散分布,并分析放射性污染物对近地面层环境可能造成的影响.结果表明,污染物在稳定性边界层大气条件下具有更强的污染能力;不稳定性大气条件下高架源释放形成的污染面积最大;RPPM模式能够较好的模拟核事故气载放射性污染扩散演化情况.     

奥里油电厂烟羽传输与扩散的数值模拟

奥里油燃烧后的排放物温度以及SO2浓度比较大,为了对电厂周围环境质量进行分析,采用CFD软件进行模拟。模拟了奥里油电厂高架连续点源的烟羽传输与扩散, 根据湛江市有代表性的年平均气象数据,采用Fluent软件分析了不同大气风速和湍流度下奥里油电厂烟羽传输与扩散的特殊规律, 给出了描述大气污染的两个重要参数最大落地浓度及离源距离和烟羽中心线抬升高度及离源距离的下风向沿程变化情况。数值计算结果与烟气扩散理论和经验数据是相符合的, 所以该模型可以较好的模拟奥里油电厂烟羽的传输与扩散的特殊性,从而为该电厂的环境影响评价提供依据。     

南昌地区大气电场的阈值确定

利用南昌地区大气电场仪数据和闪电定位资料,分析了南昌地区2017年5月至8月内的12个雷暴过程。对比分析了这12个雷暴过程中大气电场仪数据和闪电定位数据的特性,得出了大气电场仪的平均预警时间以及在距离大气电场仪10～20 km、5～10 km以及5 km范围内的大气电场仪的预警的准确率。通过上述得出的预警时间,利用闪电定位资料分析得出了不同范围内的大气电场仪的平均值。进而得出了大气电场仪的3级预警的预警值分别为2kV/m、4kV/m和6kV/m。其对应的含义分别为:当电场仪的值达到第1级预警的阈值2kV/m时,距电场仪20 km内有75%的概率发生闪电;当电场仪的值达到第2级预警的阈值4k V/m,距电场仪10 km内有85%的概率发生闪电;当电场仪的值达到第3级预警的阈值6kV/m,距电场仪5km内有90%的概率发生闪电。     

气溶胶卫星遥感产品在林火检测中的适用性

森林火灾导致火点周围气溶胶光学厚度(AOD)发生显著变化,可利用MODIS气溶胶产品作为识别火点的辅助手段.通过对比火点周围MODIS C5 10 km、C6 3 km、C6 10 km气溶胶产品的有效样本数、空间分布特征来评估不同版本气溶胶产品应用于火灾烟羽检测的可行性,同时对比在火点32方位角条件下AOD的积累效应对烟羽敏感性的差异.结果表明,MODIS C6 3 km气溶胶产品能较准确地表征林火伴生的烟羽特征,C6 10 km和C5 10 km产品效果较差.C6 3 km产品在以火点为中心,扩散半径为24 km时,32方位角累积AOD比值对烟羽检测敏感,C5 10 km和C6 10 km产品对烟羽检测的敏感性较差.     

冷却塔对大气扩散影响的数值模拟

利用计算流体力学模型Fluent,模拟多个冷却塔对大气流动和湍流场的作用,用拉格朗日随机粒子模式进一步模拟其大气扩散影响。针对一个内陆核电厂的设计方案进行模拟,共有4个冷却塔和4个常规烟囱排放口。取当地典型风速1.5 m/s和中性边界层条件模拟ESE,SSE和SW这3个方向来流的塔体扰动情况。对应各风向各取2个排放位置进行扩散模拟并计算扩散参数。结果显示,在扰动最小的风向条件下,冷却塔几乎对扩散没有影响,扰动严重时水平和垂直扩散参数可分别增大2个和1个稳定度级别,这种影响在1 km之内最为明显。     

冷却塔对大气扩散影响的数值模拟

利用计算流体力学模型Fluent, 模拟多个冷却塔对大气流动和湍流场的作用, 用拉格朗日随机粒子模式进一步模拟其大气扩散影响。针对一个内陆核电厂的设计方案进行模拟, 共有4个冷却塔和4个常规烟囱排放口。取当地典型风速1.5 m/s和中性边界层条件模拟ESE, SSE和SW这3个方向来流的塔体扰动情况。对应各风向各取2个排放位置进行扩散模拟并计算扩散参数。结果显示, 在扰动最小的风向条件下, 冷却塔几乎对扩散没有影响, 扰动严重时水平和垂直扩散参数可分别增大2个和1个稳定度级别, 这种影响在1 km之内最为明显。     

基于烟羽模型的城市干道交通影响区范围计算

为界定对城市干道交通运行产生影响的道路空间分布,定义城市干道交通影响区,分析烟羽模型的宏观交通参数扩散适用性,进而通过研究区域内路段单元设置,将烟羽模型用于研究路段单元宏观交通参数的路网扩散性,在此基础上,提出路段单元空间平均车速与交通强度的影响距离模型,从而得出基于烟羽模型的干道交通影响区范围,最后以某市主干道杨桥路为例进行试算.试算结果表明,周边26个路段单元的交通影响距离均延伸至杨桥路,其中14个路段单元构成杨桥路交通影响区范围边界.可见该计算方法可求出影响干道交通的路网范围,有利于干道交通生成规律与管理技术研究.     

基于PHAST软件的LNG储罐泄露扩散规律及对策探析

本文运用PHAST软件针对LNG储罐在不同的泄露孔径(6. 35 mm、25. 4 mm、101.6 mm)、风速(1.5 m/s、3 m/s、5 m/s)、大气稳定度(D中等、B不稳定、F稳定)和地面粗糙度(低植物、1米规则障碍物覆盖、3米城市)的条件下模拟其泄露扩散的接地浓度场,结果显示出泄露孔径、风速、大气稳定度和地面粗糙度对准危险区域和易燃易爆区域面积的影响规律,有助于为LNG加气站选址及储罐泄漏后的应急处置措施的确定、警戒范围的划定等提供依据。     

浮动核电站放射性核素在海洋中迁移机理研究

为了研究放射性核素泄露到海洋中的迁移规律,针对浮动核电站在海上发生严重事故这一情况,提出了基于瞬时点源约瑟夫模型的改进核素迁移模型,考虑海洋中放射性核素衰变和浮动核电站移动这两个因素。并以核素~(137)Cs为例,研究核素~(137)Cs在发生核事故后在海洋中的迁移扩散机理。研究结果表明浮动核电站发生核事故后,放射性核素浓度的空间分布呈现椭圆形,且沿着船舶运动轨迹方向的放射性核素浓度比其垂直方向上的浓度高,并向四周递减扩散。改进的核素迁移模型可为海洋应急监测工作提供参考,实现对浮动核电站核事故发生后应急监测的研究。     

灰色关联决策在空域移交中的应用

空中交通管理在现代航空运输体系中具有核心作用,其应急响应能力在应急救援中决定着受灾地区航空运输系统效用的发挥。文中由Delphi法建立了空域移交接收方的评价指标体系,采用层次分析法确定了各指标值及权重,并建立了空域移交多指标灰色关联决策模型。利用此模型对我国某空域周边区域接收能力进行了评价,最终确定了此区域应急响应下的空域移交决策。文中的研究方法能有效反映空域移交接收方的能力,具有较强的理论价值和可操作性,为民航局和各地区空管局制定应急状况下的空域移交方案提供了理论依据。     

拉格朗日烟团模型在核事故早期应急决策中的应用

研究干预水平和气象条件对核事故早期应急决策的影响。利用 L agrangian烟团模型 RIMPUFF预测 PWR6事故时相应于稳定和不稳定气象条件下的剂量分布 ;考虑了由国家核安全局和国家环保局联合发布的安全导则《核事故辐射应急时对公众防护的干预原则和水平》(HAF0 70 3/NEPA90 0 2 )中的干预水平和 IAEA新推荐的干预水平。PWR6事故条件下 ,采用各种实时气象条件的计算结果表明 ,隐蔽和服稳定碘的区域的半径为 10 km范围 ,撤离区的半径为 5 km。两种干预水平在应急行动范围方面的差异主要体现在隐蔽区域上 ,后者给出的隐蔽区域比前者给出的区域小很多。干预水平与气象条件对早期应急决策的影响是很大的     

核电厂海域放射性后果评价系统

 基于中国海域海流预报数据和核电厂近岸海域的高分辨率岸线及海底地形资料,建立了核电厂海域放射性后果预测与评价系统。该系统采用成熟的海流预报模型和输运扩散数值模型及直观的剂量评估方法,可对中国不同核电厂址核事故下液态放射性物质的排放进行污染物输运路径模拟,并可以在中国特定核电厂的近岸海域进行精细化3维后果评价,为应急响应行动提供决策技术支持。本文针对宁德核电厂进行了假想核事故案例计算,结果表明一般情况下模拟海域内潮流类型为半日潮流,落潮流向偏东,涨潮流向偏西,海流速度较小,扩散过程缓慢,会在近岸海域积累较高的放射性浓度。     

面向森林火灾的通航抢险飞行空域栅格化建模

针对以往基于经纬度的飞行空域使用及表达方法在救援任务建模精度及动态性等方面的不足,提出面向森林火灾的通航抢险飞行空域栅格化建模方法。对应森林火灾救援中的水源地等关键点、飞行航线、火场区域三类元素,将低空抢险飞行空域基本构成元素设计为点状空域、线状空域和面状空域三类。以平均海平面为基准,基于GeoSOT网格建模方法,采用正六边形网格对抢险飞行空域进行剖分,构建抢险飞行空域在水平和垂直方向的动态空域模型;设计包含网格地址、高度、使用类型等属性的空域网格编码体系,可支持建立抢险飞行空域动态管理架构。以某森林火灾抢险飞行作业场景为例,验证了所给空域栅格化建模方法的可行性。     

GIS下无公害农产品产地空气和灌溉水环境预警区划分

将环境质量评价学、GIS(地理信息系统)和编程技术相结合，拟定了无公害农产品产地空气和灌溉水环境条件预警区划分的技术路线。基于GIS建立了自贡市部分地区预警区图层数据库，并通过嵌套编程对废气和废水浓度衰减预测和综合指数计算，矢量化地形图的缓冲分析圈定预警区范围，GIS区域求并，生成预警区成图。不满足产地空气和灌溉水环境条件的预警范围分别为75．93km^2和89.85km^2，综合影响范围129．99km^2。     

东部区域核事故核素大气扩散特征研究

为分析核事故时东部不同地区放射性核素大气扩散特征的差异性,通过利用区域尺度天气预报模式WRF和高斯大气扩散模式研究了东部区域尺度以及部分核电厂周边的大气弥散因子分布特征。结果表明:东部区域尺度计算网格中心点周边500 m和5000 m处大气弥散因子的最大值分别为10-3 s·m-3量级和10-4 s·m-3量级;不同核电厂距离中心点500 m处的大气弥散因子最大值在10-4 s·m-3量级,距离区域中心点5000 m处的大气弥散因子最大值在10-6～10-4 s·m-3量级之间;针对不同核电厂距离中心点500 m处和5000 m处大气弥散因子比较发现,前者昌江核电厂大气弥散因子最大值最高;后者秦山核电厂大气弥散因子最大值最高。可见不同地区的核电厂受气象场影响其大气扩散特征存在差异。     

某内陆核电厂冷却塔雾羽对环境要素变化的响应分析

 冷却塔雾羽扩散直接影响冷却塔周围区域居民生活环境,是内陆核电厂散热系统运行环境影响评价时首要考虑的重要问题。应用冷却塔环境影响评价模型（SACTI）,针对不同环境温度和风速变化情景下自然通风冷却塔雾羽特征参数进行模拟,以确定不同季节气象要素变化可能对冷却塔雾羽扩散产生的影响。研究表明,SACTI 模型预测的不同温度条件下雾羽长度发生频率随温度增高呈下降趋势;雾羽高度发生频率随温度下降呈增加趋势、随温度增高呈减少趋势;雾羽半径发生频率随温度变化呈减少趋势。不同风速条件下,雾羽长度发生频率随风速增加呈增加趋势,雾羽高度发生频率随风速增加呈减少趋势,雾羽半径发生频率随风速增加呈减少趋势。冷却塔雾羽受温度和风速影响显著,直接影响不同季节冷却塔雾羽扩散。