【文章內容簡介】 技術路線如圖 11 所示： 企 業(yè) 信 息集 成 開 發(fā) 環(huán) 境環(huán) 境 污 染 事 故 應 急 系 統(tǒng)應 急 預 案 生 成地 理 影 像 數(shù) 據(jù)事 故 應 急 方 法基 礎 信 息 采 集毒 氣 源 庫 毒 氣 屬 性 環(huán) 境 標 準結 果 分 析屬 性 數(shù) 據(jù) 庫 應 急 信 息 數(shù) 據(jù) 庫 空 間 數(shù) 據(jù) 庫事 故 案 例 庫 組 件 式 G I S 環(huán) 境 數(shù) 學 模 型評 價 預 測 、 查 詢 與 分 析 、 專 題 圖事 故 備 案 圖 11 系統(tǒng)技術圖 滁州學院本科畢業(yè)論文 5 論文章節(jié)安排 本文共有五個章節(jié)，各章的內容和組織如下 第一章是引言，主要論述論文的選題背景、選題依據(jù)、研究內容和大致的技術流程。 第二章是對系統(tǒng)開發(fā)原理及關鍵技術闡述，詳細介紹了 高斯煙團模型、 ArcEngine及數(shù)據(jù)庫技術 。 第三章是 對 系統(tǒng)總體設計，首先 要 進行需求分析， 將系統(tǒng)設計 的 目標展現(xiàn)出來 以及 對系統(tǒng)進 行總體 的 結構體系和詳細的能模塊 的 設計。 第四章是系統(tǒng)功能的實現(xiàn) ， 主要對系統(tǒng)實現(xiàn)的功能進行操作展示，并貼出系統(tǒng)的各個功能演示圖。 第五章是 系統(tǒng) 研究成果 和 討論， 對論文研究成果 來 進行總結，提出系統(tǒng)研究 過程 中存在的不足，并且 對系統(tǒng)下一步繼續(xù)研究工作 有 展望。 滁州學院本科畢業(yè)論文 6 2 相關原理及技術 常見毒氣擴散模型 （ 1） Sutton 模型 該模型應用在物質湍流擴散的問題上，依據(jù)是 憑借 湍流擴散 來 統(tǒng)計理論， Sutton模型在環(huán)保領域中 有了 了廣泛的應用。 缺點：該模型不適 合 應用在可燃氣體泄漏擴散， 要不然 會 產(chǎn)生 較大誤差。 （ 2） IsesT3模型 IsesT3是 美國 EAP開發(fā)的針對工業(yè)污染物擴散模式，已 經(jīng) 成為大多數(shù) 的 國家局空氣 評析 的推薦模型， 該模型在 在國內的 使 用 從 上世紀末 開始 ，主要應用研究 方向 包括：電廠脫硫后對大氣環(huán)境 的 影響，北京機動車污染物的排放和分擔率模擬，北京市宣城區(qū)的大氣 TSP濃度的模擬，北京市城區(qū)大氣污染源的暴露效率的模擬。 缺點： 缺少 考慮煙羽的特性 即 隨著污染物排放特性 以及 氣象條件時刻發(fā)生著變化，可使用范圍小。 （ 3） CALPUFF模型 CALPUFF模型是擴散模型的一種，可以模擬 隨時 間變化污染物的清除過程 出以及 三維流場隨 空間 和 輸送轉化這個區(qū)域 的 污染物 的 擴散模式分成 CALMET CALPUFF CALPOST， 三部分 CALMET輸入高空植被數(shù)據(jù) ， 以及氣象和 地形 數(shù)據(jù)，并可以計算 出 CALPUFF需要的 水平垂直風場和 地面參數(shù)CALPUFF模式利用空氣 的 污染物的排放量數(shù)據(jù) 以及 風場數(shù)據(jù)，計算空氣污染物擴散情況 CALPOST部分將 CALPUFF計算結果 來 進行可視化處理。 缺點：缺乏對毒氣源相關參數(shù)的考慮。 高斯煙團模型 （ 1）模型簡介 高斯煙團模型 是 高斯擴散模型 中的 一種。高斯煙團擴散模型在 50年代被廣泛的用來研究物質擴散濃度分布。在平原 地區(qū)，大氣環(huán)境的氣流 ， 風速是 趨于 穩(wěn)定的，三維空間 中 除了地表之外可以看做無邊界 的 大容器，在這樣的大氣條件下 進行 擴散首先 是 沿著盛行風向 來 做運動， 然后 再向 每個 方向做擴散，擴散 出來的 粒子位移的概率是正態(tài)分布的高斯分布，這 些就 是高斯模型 的 理論基礎。由于該模型利用統(tǒng)計方法進行核算，適用點源擴散的物質泄漏模式。高斯模型適用于 和 空氣密度相近的氣體種類 又 或者在短時間內 和 空氣混合后 和 空氣的密度相近的氣體 [16]，在實際情況中，泄露發(fā)生后氣體的擴散過程比較復雜，被污染區(qū)域在地理條件、大氣環(huán)境、泄露強度、氣體自身理化性質等眾多因素 的影響下，將高斯模型應用于某些重氣 (如氯氣、液化石油氣 )擴散過程在理論上也是可行的。 滁州學院本科畢業(yè)論文 7 （ 2）高斯煙團模型公式 ]2 )(2 )(2 )(e x p [)(2 2Qt)z,y,C ( x , 2 202 202 2023zyxzzyyxx ??????????? （ 21） 其中： C—— 任意點污染物濃度 ( 3mmg ) Q—— 源強 (單位時間污染物 的 排放量， sm ) u—— 平均風速 ( sm ) t—— 時間（ s） x? 、 y? 、 z? —— X， Y， Z 方向的擴散參數(shù) 0x 、 0y 、 0z —— 煙團中心坐標 （ 3） 高斯煙團模型影響因子： 圖 21 高斯煙團模型影響因子 ? 毒氣源參數(shù)： 圖 22 毒氣源參數(shù) 毒 氣源參數(shù)的設置： 此參數(shù)的設置包括工廠信息與毒氣源信息： ① .事故點信息：事故點坐標獲取、毒氣泄漏口內徑、泄漏口風速及泄漏出口濃速。 ② .毒氣源信息：毒氣名稱、釋放速率、排放溫度及排放時間。 通過上述參數(shù)的設定及相應環(huán)境大氣溫度、大氣壓力來求出毒氣排放的幾何高度， 為求有效滁州學院本科畢業(yè)論文 8 排放高度提供基礎。主要公式： 實際排煙率： sv VDQ 42?? （ 22） 煙氣釋放熱率： svah TTQPQ ?? （ 23） 霍蘭德公式： Hss ass QDvuDT TTu DvH )(1)( 3???????? （ 24） 幾何高度公式： Hue QHyzbs?????? ????? )( 20 （ 25） 其中： sV —— 毒氣出口流速 ( sm )； D—— 泄漏口內徑 (m)； sT ， aT —— 泄漏口處的泄漏溫度 ,環(huán)境溫度 (C)； Q—— 毒氣釋放速率 ( smg )； aP —— 大氣壓強 (k aP )； yz ?? —— 大氣擴散參數(shù)，這里取 1； bo pp? —— X 米處的毒氣含量 ）（ 3mug ； ? 環(huán)境參數(shù)： 滁州學院本科畢業(yè)論文 9 圖 23 環(huán)境參數(shù)圖 環(huán)境參數(shù)的設置： 此參數(shù)主要包括：實測風速，實測風速高度，環(huán)境溫度，大氣壓強，大氣穩(wěn)定度，風向，安全濃度，事發(fā)地點。通過上述及此些參數(shù)的設置，我們可求出相應的平均風速、有效源高、大氣穩(wěn)定度的設置及擴散參 數(shù)的選取。 ① .平均風速的廓線模式 大氣擴散 的主要原因 是風的作用。風速的廓線是隨高度 而 變化的。風速數(shù)學表達式被稱 做 風速的 廓線模式。 在大氣 的 擴散中，要掌握煙囪出口 處和 煙囪 的 有效高度處 的 平均風速。風速 的 廓線模式 是 由地面 的 風速 計算 算， 從而 采用 的是， 冪函數(shù) 的 風速 的 廓線模式。 冪函數(shù) 的 風速線模式是 基于 在中性層 ， 近地層 ， 平坦 的 下墊面條件下 推算 出來的。 這種 模式 的應用 范圍 較 廣 ，可 以 達 到 300米高度 甚至 更高，且 伴 隨 著 高度 的 增加 而 精度下降。我國 規(guī)定 的《制定地方大氣污染物排放標準的技術原則和方法》 提供的相應 計算公式如下： a： 當 mZ 20xx ? mzzuu )( 121? （ 26） b： 當 mZ 20xx ? mzuu )200( 11? （ 27） 其中： u—— 煙囪出口處 的 環(huán)境平均風速， sm ； 1u —— 煙囪出口處 的 風速， sm ； 1z —— 鄰近氣象站 的 側風儀所在 的 高度（ sm ），常為 10m； 2z —— 煙囪出口處 的 高度（ m）； m 見下表 21。 表 21 不同區(qū)域穩(wěn)定類型劃分標準 參數(shù) (GB/T130191) 區(qū)域 穩(wěn)定類型 A B C D E F 城市 鄉(xiāng)間 ② .泄漏源的有效高度（煙云抬升高度） 泄漏源 的 有效高度是泄漏氣體氣云基本上 形 成水平狀氣云中心的 時候 離地的高度。 事實 上，泄漏源 的 有效高度 是 等于泄漏煙云抬升的高度加上泄漏源的幾何高度。 影響煙云的抬升高度因素有許多， 包括 ：泄漏氣體初始速度和 方向， 泄露直徑 ， 大氣壓 強 及環(huán)境 ， 初始溫度 ， 環(huán)境溫度及大氣穩(wěn)定度。有效源高 ： sH —— 泄漏源幾何架高 ； HHH s ??? 其中 ，H? —— 煙云抬升高度 。 實驗 表 明，泄漏源抬升高度可以 借助 以下 公式 進行 近似計算： VdVH ss ???? 滁州學院本科畢業(yè)論文 10 式中： sV —— 氣云釋放速度（ sm ）； sd —— 泄漏出口直徑（ m）； V—— 環(huán)境風速（ sm ）； ③ .大氣穩(wěn)定