典型气象条件筛选及其在危险化学品事故泄漏大气污染预案管理中的应用

依据影响大气污染扩散的主要气象参数,选用两个独立变量,即风速、地面气温以及一个综合变量:大气稳定度为主要依据,采用5年常规气象资料,筛选和确定研究区域15类典型气象条件.采用扩散模型、火灾爆炸模型模拟计算3个风险源6个事故案例在不同典型气象条件下对周边人员的伤害半径.并将计算结果编制成事故风险档案库,成为危险化学品事故泄漏大气污染预案的重要组成部分.这将有利于决策者在发生事故时,快速获取各种事故情景人员伤害范围的初步信息,在第一时间为应急决策提供重要的参考数据.     

浅谈核电厂事故的应急响应决策

随着科技的发展和监管水平的不断提升,目前核电技术应用日趋成熟,第三代核电站的堆芯熔化率小于10-5/(堆·年),放射性扩散率小于10-6/(堆·年),发生核事故的概率极其低,但历史上也发生过3次严重的核事故,因此日常工作中,对核电厂事故的应急响应决策进行研究非常有必要。宁可备而不用,也不可用而无备,这是核应急工作者的态度。该文结合核电厂核事故应急工作,从历次事故应对的分析、行动决策的科学依据、影响行动决策的因素等方面进行阐述,为决策者处置应急事故提供参考。     

石化园区规划大气环境风险模拟方法与案例

为定量评估石化园区规划中的区域尺度大气环境风险水平,该文从源头预防高风险产业集聚导致的布局矛盾,综合运用风险识别技术、CALPUFF大气扩散模型、空间分析方法,构建了石化园区规划层面大气环境风险模拟方法。以某石化园区规划为例,对涉及丙烯腈、氯气、光气、硫化氢、氨气的6个重大危险源的大气风险开展了不同季节下的事故扩散模拟。结果表明:1 141.5km2(占评价区域98.7%)范围内大气环境风险水平不同程度提高,其中事故后可能对人体造成不可恢复影响的范围达到326.5km2(28.2%);秋季气象条件最不利于事故扩散,区域风险水平高于其他季节;二苯基甲烷二异氰酸酯(MDI)项目对区域大气风险水平变化的贡献超过90%。     

基于GIS、实时气象信息的毒害性气体泄漏扩散模拟技术

高斯模型的稳定气象条件假设在真实事故场景下难以成立,且对地形因素考虑也被过度简化,导致对于毒害性气体泄漏进行扩散模拟的结果与实际相差较大.通过开发变气象条件下的改进高斯烟团叠加模型(UWF-SPM);构建实时气象采集硬件系统获取事故场景下的实时气象信息,结合GIS技术实现在事故发生地空气动力粗糙度参数(Z0)的确定;编程实现毒害性气体泄漏扩散浓度分布实时模拟,减小模拟结果和实际事故后果之间的差距,更加有效地辅助该类事故的应急救援决策工作.     

日本福岛核事故对我国核应急管理的启示

在简要回顾日本福岛核电站事故的基础上,阐述了我国现有的核应急管理法律法规和核应急管理体系,从应急响应、辐射环境监测、放射性后果评估、信息公开和舆论监控等方面介绍了我国在日本福岛核事故期间的应急管理．最后依据福岛核事故的经验,结合国际上相关国家的建议和推荐的行动计划,针对我国国情,从提高核事故风险认识能力,加强核事故后果评估能力,积极有效应对核事故舆情3个方面给出提升我国核事故应急管理水平的建议．     

液氨突发性泄漏环境风险后果的研究

依据某企业液氨的实际用量贮存情况,对出现氨气事故性泄漏风险影响区域进行了研究.结果表明,风险区域不仅与氨气泄漏的源强有关,而且与事故状态下的气象条件密切相关,在风速大、不稳定的气象条件下,有害气体泄漏在空气中形成的高质量浓度区多分布在事故源的近距离处;而在静风、稳定的气象条件下,高质量浓度区不仅持续的时间长,而且伴随着空气的稀释作用,随风力的输送向下风向飘移.因此,源强、不同区域的人口密度以及气象条件将是确定风险区域的重要因素.     

核事故应急决策的多属性效用分析方法

核事故应急决策是一个复杂的决策过程,需要综合考虑很多因素.多属性分析方法可以帮助决策者进行决策分析,使得决策过程更科学,决策结果更合理. 该方法首先为决策目标建立一棵与决策目标相关的属性树,并通过决策会议将决策树简化, 然后为简化后的决策树的重要属性建立效用函数, 使用RR、 RS、 ROC以及权衡方法确定各属性权重,并计算出各备选方案的效用值,从而得出最优方案. 最后给出了一个计算实例, 将此方法应用于一个特定的核事故情况下的应急决策.结果表明,多属性效用分析方法能有效地帮助决策者在核事故应急情况下作出最佳合理决策.     

喷淋系统启动时机对辐射后果的影响

反应堆发生核事故时,启动安全壳喷淋系统是缓解事故后果的一种常用手段,喷淋系统的启动时机将直接决定应急措施的有效性。该文以某200MW压水堆为研究对象,介绍了一种有效的核事故辐射后果评价模式,针对发生典型设计基准事故——中破口失水事故,计算了喷淋系统的不同启动时机对环境所释放的放射性量及其所造成的个人有效剂量的影响,同时对喷淋系统的启动时机进行了评估。结果表明:反应堆发生核事故时,反应堆喷淋系统的适时有效启动将大大缓解事故所造成的辐射后果。     

煤与瓦斯突出灾变预警与应急辅助决策

为了实现煤与瓦斯突出突变预警,以便及时采取应急措施防止事故扩大,提出了煤与瓦斯突出灾变预警与应急辅助决策技术。具体对瓦斯涌出异常特征进行了分析,给出了煤与瓦斯突出灾变的监测与识别方法;结合煤矿现有的安全监测系统,对灾变后瓦斯涌出量预测、波及范围预测、区域断电措施等技术进行了研究;并利用以上技术对大平煤矿“10·20”瓦斯爆炸事故进行了反演,该技术能在瓦斯波及之前发出将波及预警和给出相关应急措施建议。     

雨雪气象条件下桥隧连接段行车稳定性

为了缓解雨雪气象条件下桥隧连接段的交通安全运行问题,采用Carsim仿真分析软件,建立车辆-道路三维模型,通过侧向偏移量和横摆角速度2个评价指标,系统地模拟分析雨雪气象条件下C级标准车在桥隧连接段行驶的稳定性,定量分析行车速度、路面摩擦因数、圆曲线半径对桥隧连接段行车稳定性和车辆横向稳定性能的影响。研究结果表明:侧向偏移量与横摆角速度对行车稳定性的评价具有一致性,当侧向偏移量和横摆角速度指标的值越小、越稳定,车辆行驶越安全;车辆速度与行车稳定性呈负相关,路面摩擦因数和圆曲线半径与行车稳定性呈正相关,即降低车速、增大路面摩擦因数和圆曲线半径均可有效地减小车辆的侧向偏移量。在雨雪气象条件下桥隧连接段的特殊行车环境下,车辆设计速度由80降低至75 km/h,降低了6.25%;路面摩擦因数增大至0.21、圆曲线极限最小半径由250增至265 m,增大了6%;二者均可保证车辆不发生大幅度侧滑,并能提升车辆行驶的稳定性和安全性,可为山区高速公路设计规划和交通运营管理提供参考。     

CALMET时空分辨率对CALPUFF模拟浓度场的影响

采用WRF输出的逐小时1 km分辨率预报风场作为CALMET诊断模式的输入, 生成不同时空分辨率的CALMET诊断风场, 耦合 CALPUFF得到逐分钟50 m分辨率浓度场, 在此基础上分析CALMET气象场时空分辨率对浓度场的影响, 并统计不同气象时空分辨率方案的计算耗时。结果表明, 当风向稳定且风速较大时, 较粗的时空分辨率亦能得到满意的风场和浓度场; 当风向转变且风速较小时, 时空分辨率对诊断风场和浓度场影响显著, 不同气象方案的浓度场差异可以高达40%; 风场转变期间, 当CALMET的时间步长大于30 min时, 加密气象网格会降低浓度场的模拟精度, 时间步长越长, 浓度场偏离越显著。综合考虑计算耗时和浓度场模拟准确性, 推荐在大气污染事故应急预警中采用10 min时间步长和400 m网格距的CALMET气象方案。     

核电站大气核污染扩散预警技术

基于环境保护指挥自动化系统C4ISRE,提出了核电站大气核污染扩散预警方法.首先,构建红沿河核电站"海/陆/空/天一体化"仿真环境.其次,根据核污染扩散想定应用气象数据驱动HYSPLIT4.9模型,模拟大气核污染物输送特征,进而推演模拟各个重点区域的预警应急处置时间.推演结果表明:核污染扩散气团经过71.885 s到达常规岛废液贮存罐厂房;79.306 s扩散至热机修车间和仓库;91.596 s抵达废水处理站和车库;132.267 s扩散至厂界海区边界;655.337 s扩散至烟羽应急区5 km边界;712 s进入黄泥洞村空界;1 240.535 s扩散至烟羽应急区10 km边界;2 527.945 s扩散至长兴岛镇空界;3 468.65 s扩展至烟羽应急区30 km边界.     

基于RS与GIS的中巴经济走廊生态现状评价

生态现状评价是开展区域规划和生态管控的前提基础,本研究以遥感(RS)和地理信息系统(GIS)技术为支撑,从地形、生物、土壤和人类活动4个方面构建了生态现状评价指标,并运用层次分析法确定各指标权重,对中巴经济走廊生态现状进行了评价,获得了中巴经济走廊生态现状分布图.结果表明:中巴经济走廊生态状况达到优等级的地区主要分布在中北部的森林覆盖区,其面积约为24 162km~2,占研究区总面积的2.48%;达到良等级的地区主要分布在自然条件良好的东南部农耕区,面积约为169 235km~2,占研究区总面积的17.37%;一般等级的地区面积最大,约为454 510km~2,占总面积的46.65%,广泛分布在巴基斯坦的中西部和中国喀什的中部和东部;差等级的地区面积约为326 390km~2,占总面积的33.50%,主要分布在高山地带和沙漠地区.本研究得到的中巴经济走廊生态现状分布图,可为优化中巴经济走廊的产业类型、结构、规模和布局,完善区域生态保护设施和措施,提升投资区的生态环境治理能力提供数据支撑和规划指导.     

北疆大气降水水汽源识别及其对地下水补给的指示意义

 大气降水是水循环的输入项,其同位素特征是示踪水汽来源及运动路径的有效工具。利用北疆4个大气降水观测站的同位素数据,结合HYSPLIT模式,重点分析了北疆大气降水同位素特征。区域大气降水线方程δD=7.3δ¹⁸O+3.5,反映了新疆独特的干旱气候环境。受不同降水水汽来源影响,天山及阿勒泰2个地区降水同位素特征表现不同。天山地区受西风带水汽季节性漂移的影响,氘盈余夏季低冬季高,成“V”型;阿勒泰地区常年受北冰洋水汽影响,氘盈余年内变幅不明显。尽管δ¹⁸O均表现为夏季富集、冬季贫化,但多年均值差异明显,该差异也使得利用同位素确定地下水补给来源成为可能。准东盆地东天山附近地下水主要受到来自东天山的大气降水补给,而北侧自流区地下水同位素相对贫化,与阿勒泰站大气降水同位素及氘盈余特征相似,结合地形、水文地质条件等特征,认为该区主要受克拉美丽山大气降水补给。     

基于决策场和动力学的航空器搜寻区域划设

在失事航空器信息条件缺省的情况下,定位航空器搜寻区域对开展后续救援工作极为重要,为提高定位准确率,通过决策场的相关理论,对迫降过程中飞行员的应急行为决策进行分析,从而提出了一种耦合飞行员应急行为决策和飞行动力学的航空器搜寻范围划设方法。在此基础上,根据高高原地区的气象地形条件建立飞行环境,以B737-700机型为例,在考虑飞行员决策结果差异的情况下,对部分信息条件缺省的航空器迫降飞行过程进行模拟,并据此确定搜寻区域的范围和优先级。仿真结果表明在不稳定因素干扰或信息缺省的情况下,耦合飞行员应急行为决策和动力学模型的搜寻范围划设方法是可靠的。     

集群污染源颗粒物允许排放量调控

 以包钢工业园区采暖期颗粒物排放清单为基础,利用CALPUFF大气扩散模型进行集群污染源允许排放量动态调控,其模拟调控结果可为污染物排放控制对策、措施的制定提供一定的理论指导,有助于实现包钢工业园区大气环境稳定达标.模拟结果表明,集群污染源单位排污量对控制点浓度贡献随着污染源高度的增加而降低,低矮点源和面源应作为控制重点.在采暖期气象条件不利于污染物扩散的条件下,集群污染源最大允许排放量减少到现有排放量的8.82%,而在气象条件有利于污染物扩散的条件下,其最大允许排放量减少到现有排放量的12.03%,可以实现控制区大气环境质量达标.     

黄河下游宽河段沿岸地区土地利用景观格局特征

以2015年11类15 m×15 m土地利用空间分布栅格数据为基础, 基于景观格局指数, 对比和分析黄河下游宽河段沿岸县域、滩区和滞洪区内土地利用景观格局特征以及宽河段滩区两侧18个2 km缓冲区内土地利用景观格局梯度特征。结果表明: 旱地是沿岸县域范围内的优势景观, 其次是农村居民地, 两者占沿岸县域总面积的80%以上, 水田与其他水域具有一定的规模, 而草地规模较小; 受人类活动、功能定位和自然条件等因素影响, 黄河下游宽河段沿岸县域、滩区和滞洪区内土地利用景观格局存在明显的空间差异; 县域滩外区域分布有斑块规模大且较密集的建设用地, 景观破碎度高, 斑块形状复杂, 东平湖滞洪区景观多样性高, 呈现以水域为主体的复合生态景观, 其余滞洪区林地和草地规模小, 斑块密度低, 景观异质性较低, 宽滩区内整体景观破碎程度低于滩外区域, 游荡段滩区景观多样性较高, 建设用地规模相对较大; 宽河段滩区两侧6 km范围内, 水田和其他水域规模大, 分布密集, 城镇用地规模较小, 整体景观多样性高且较破碎, 6~18 km是过渡区域, 距离20 km以上景观格局基本上趋于稳定。     

东亚高空大气气溶胶的分布及沙尘输送特征研究

利用长达20 年的SAGEⅡ(stratospheric aerosol and gas experimentⅡ) 资料, 研究了东亚地区5.0 ～15.0 km 高空气溶胶多年时空分布特征和变化趋势, 并研究了东亚沙尘活动对高空及下游的气溶胶输送。发现东亚高空气溶胶水平分布呈现上中下3 层不同的分布特征, 下层 5. 0 ～8. 5 km 高值区对应气溶胶源区青藏高原和西北沙漠地区;中层 9. 0 ～10. 0 km 高值区对应温带气旋高发的中纬度地区;上层 10. 5 ～15. 0 km 表现为低纬气溶胶含量显著高于高纬地区。高空各层气溶胶的空间分布受天气系统的影响具有明显的季节变化。近10 年来东亚高空气溶胶呈减少趋势, 平均光学厚度约下降了0. 016。另外还发现沙尘活动与 5. 0 ～11. 5 km 范围内的气溶胶显著相关, 反映沙尘活动影响的高度范围可以达到整个对流层。定义沙尘暴高空影响指数, 用来分析东亚沙尘暴对下游地区的影响, 发现随着时间推移沙尘逐渐向东移动, 在约 12 天之后可以到达大西洋。