【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 技術(shù)路線如圖 11 所示： 企 業(yè) 信 息集 成 開(kāi) 發(fā) 環(huán) 境環(huán) 境 污 染 事 故 應(yīng) 急 系 統(tǒng)應(yīng) 急 預(yù) 案 生 成地 理 影 像 數(shù) 據(jù)事 故 應(yīng) 急 方 法基 礎(chǔ) 信 息 采 集毒 氣 源 庫(kù) 毒 氣 屬 性 環(huán) 境 標(biāo) 準(zhǔn)結(jié) 果 分 析屬 性 數(shù) 據(jù) 庫(kù) 應(yīng) 急 信 息 數(shù) 據(jù) 庫(kù) 空 間 數(shù) 據(jù) 庫(kù)事 故 案 例 庫(kù) 組 件 式 G I S 環(huán) 境 數(shù) 學(xué) 模 型評(píng) 價(jià) 預(yù) 測(cè) 、 查 詢 與 分 析 、 專 題 圖事 故 備 案 圖 11 系統(tǒng)技術(shù)圖 滁州學(xué)院本科畢業(yè)論文 5 論文章節(jié)安排 本文共有五個(gè)章節(jié)，各章的內(nèi)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?jī)?nèi)容和大致的技術(shù)流程。 第二章是對(duì)系統(tǒng)開(kāi)發(fā)原理及關(guān)鍵技術(shù)闡述，詳細(xì)介紹了 高斯煙團(tuán)模型、 ArcEngine及數(shù)據(jù)庫(kù)技術(shù) 。 第三章是 對(duì) 系統(tǒng)總體設(shè)計(jì)，首先 要 進(jìn)行需求分析， 將系統(tǒng)設(shè)計(jì) 的 目標(biāo)展現(xiàn)出來(lái) 以及 對(duì)系統(tǒng)進(jìn) 行總體 的 結(jié)構(gòu)體系和詳細(xì)的能模塊 的 設(shè)計(jì)。 第四章是系統(tǒng)功能的實(shí)現(xiàn) ， 主要對(duì)系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)的功能進(jìn)行操作展示，并貼出系統(tǒng)的各個(gè)功能演示圖。 第五章是 系統(tǒng) 研究成果 和 討論， 對(duì)論文研究成果 來(lái) 進(jìn)行總結(jié)，提出系統(tǒng)研究 過(guò)程 中存在的不足，并且 對(duì)系統(tǒng)下一步繼續(xù)研究工作 有 展望。 滁州學(xué)院本科畢業(yè)論文 6 2 相關(guān)原理及技術(shù) 常見(jiàn)毒氣擴(kuò)散模型 （ 1） Sutton 模型 該模型應(yīng)用在物質(zhì)湍流擴(kuò)散的問(wèn)題上，依據(jù)是 憑借 湍流擴(kuò)散 來(lái) 統(tǒng)計(jì)理論， Sutton模型在環(huán)保領(lǐng)域中 有了 了廣泛的應(yīng)用。 缺點(diǎn)：該模型不適 合 應(yīng)用在可燃?xì)怏w泄漏擴(kuò)散， 要不然 會(huì) 產(chǎn)生 較大誤差。 （ 2） IsesT3模型 IsesT3是 美國(guó) EAP開(kāi)發(fā)的針對(duì)工業(yè)污染物擴(kuò)散模式，已 經(jīng) 成為大多數(shù) 的 國(guó)家局空氣 評(píng)析 的推薦模型， 該模型在 在國(guó)內(nèi)的 使 用 從 上世紀(jì)末 開(kāi)始 ，主要應(yīng)用研究 方向 包括：電廠脫硫后對(duì)大氣環(huán)境 的 影響，北京機(jī)動(dòng)車(chē)污染物的排放和分擔(dān)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(diǎn)： 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(shí)刻發(fā)生著變化，可使用范圍小。 （ 3） CALPUFF模型 CALPUFF模型是擴(kuò)散模型的一種，可以模擬 隨時(shí) 間變化污染物的清除過(guò)程 出以及 三維流場(chǎng)隨 空間 和 輸送轉(zhuǎn)化這個(gè)區(qū)域 的 污染物 的 擴(kuò)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(jì)算 出 CALPUFF需要的 水平垂直風(fēng)場(chǎng)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(fēng)場(chǎng)數(shù)據(jù)，計(jì)算空氣污染物擴(kuò)散情況 CALPOST部分將 CALPUFF計(jì)算結(jié)果 來(lái) 進(jìn)行可視化處理。 缺點(diǎn)：缺乏對(duì)毒氣源相關(guān)參數(shù)的考慮。 高斯煙團(tuán)模型 （ 1）模型簡(jiǎn)介 高斯煙團(tuán)模型 是 高斯擴(kuò)散模型 中的 一種。高斯煙團(tuán)擴(kuò)散模型在 50年代被廣泛的用來(lái)研究物質(zhì)擴(kuò)散濃度分布。在平原 地區(qū)，大氣環(huán)境的氣流 ， 風(fēng)速是 趨于 穩(wěn)定的，三維空間 中 除了地表之外可以看做無(wú)邊界 的 大容器，在這樣的大氣條件下 進(jìn)行 擴(kuò)散首先 是 沿著盛行風(fēng)向 來(lái) 做運(yùn)動(dòng)， 然后 再向 每個(gè) 方向做擴(kuò)散，擴(kuò)散 出來(lái)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(chǔ)。由于該模型利用統(tǒng)計(jì)方法進(jìn)行核算，適用點(diǎn)源擴(kuò)散的物質(zhì)泄漏模式。高斯模型適用于 和 空氣密度相近的氣體種類(lèi) 又 或者在短時(shí)間內(nèi) 和 空氣混合后 和 空氣的密度相近的氣體 [16]，在實(shí)際情況中，泄露發(fā)生后氣體的擴(kuò)散過(guò)程比較復(fù)雜，被污染區(qū)域在地理?xiàng)l件、大氣環(huán)境、泄露強(qiáng)度、氣體自身理化性質(zhì)等眾多因素 的影響下，將高斯模型應(yīng)用于某些重氣 (如氯氣、液化石油氣 )擴(kuò)散過(guò)程在理論上也是可行的。 滁州學(xué)院本科畢業(yè)論文 7 （ 2）高斯煙團(tuán)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(diǎn)污染物濃度 ( 3mmg ) Q—— 源強(qiáng) (單位時(shí)間污染物 的 排放量， sm ) u—— 平均風(fēng)速 ( sm ) t—— 時(shí)間（ s） x? 、 y? 、 z? —— X， Y， Z 方向的擴(kuò)散參數(shù) 0x 、 0y 、 0z —— 煙團(tuán)中心坐標(biāo) （ 3） 高斯煙團(tuán)模型影響因子： 圖 21 高斯煙團(tuán)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(shè)置： 此參數(shù)的設(shè)置包括工廠信息與毒氣源信息： ① .事故點(diǎn)信息：事故點(diǎn)坐標(biāo)獲取、毒氣泄漏口內(nèi)徑、泄漏口風(fēng)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(shí)間。 通過(guò)上述參數(shù)的設(shè)定及相應(yīng)環(huán)境大氣溫度、大氣壓力來(lái)求出毒氣排放的幾何高度， 為求有效滁州學(xué)院本科畢業(yè)論文 8 排放高度提供基礎(chǔ)。主要公式： 實(shí)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(nèi)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(qiáng) (k aP )； yz ?? —— 大氣擴(kuò)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(xué)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(shè)置： 此參數(shù)主要包括：實(shí)測(cè)風(fēng)速，實(shí)測(cè)風(fēng)速高度，環(huán)境溫度，大氣壓強(qiáng)，大氣穩(wěn)定度，風(fēng)向，安全濃度，事發(fā)地點(diǎn)。通過(guò)上述及此些參數(shù)的設(shè)置，我們可求出相應(yīng)的平均風(fēng)速、有效源高、大氣穩(wěn)定度的設(shè)置及擴(kuò)散參 數(shù)的選取。 ① .平均風(fēng)速的廓線模式 大氣擴(kuò)散 的主要原因 是風(fēng)的作用。風(fēng)速的廓線是隨高度 而 變化的。風(fēng)速數(shù)學(xué)表達(dá)式被稱 做 風(fēng)速的 廓線模式。 在大氣 的 擴(kuò)散中，要掌握煙囪出口 處和 煙囪 的 有效高度處 的 平均風(fēng)速。風(fēng)速 的 廓線模式 是 由地面 的 風(fēng)速 計(jì)算 算， 從而 采用 的是， 冪函數(shù) 的 風(fēng)速 的 廓線模式。 冪函數(shù) 的 風(fēng)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(lái)的。 這種 模式 的應(yīng)用 范圍 較 廣 ，可 以 達(dá) 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(guó) 規(guī)定 的《制定地方大氣污染物排放標(biāo)準(zhǔn)的技術(shù)原則和方法》 提供的相應(yīng) 計(jì)算公式如下： a： 當(dāng) mZ 20xx ? mzzuu )( 121? （ 26） b： 當(dāng) mZ 20xx ? mzuu )200( 11? （ 27） 其中： u—— 煙囪出口處 的 環(huán)境平均風(fēng)速， sm ； 1u —— 煙囪出口處 的 風(fēng)速， sm ； 1z —— 鄰近氣象站 的 側(cè)風(fēng)儀所在 的 高度（ sm ），常為 10m； 2z —— 煙囪出口處 的 高度（ m）； m 見(jiàn)下表 21。 表 21 不同區(qū)域穩(wěn)定類(lèi)型劃分標(biāo)準(zhǔn) 參數(shù) (GB/T130191) 區(qū)域 穩(wěn)定類(lèi)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(shí)候 離地的高度。 事實(shí) 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(qiáng) 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(shí)驗(yàn) 表 明，泄漏源抬升高度可以 借助 以下 公式 進(jìn)行 近似計(jì)算： VdVH ss ???? 滁州學(xué)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(fēng)速（ sm ）； ③ .大氣穩(wěn)定