随机游动模型在大气污染扩散分析中的应用探讨

应用随机游动扩散模拟方法,并结合天津市的实际气象数据,对某区域的大气污染扩散情况进行了模拟计算.由模拟过程和结果可以看出,相比于高斯模型等其他常用方法而言,随机游动扩散模拟适用的范围较广,可用于瞬时以及非均匀的浓度扩散分布状况,也能够不受污染物质的特性所限制(气态物和重粒子都可进行模拟).模拟结果对有关部门的污染防护与事故处理有一定的参考意义.     

安全评价中的气体扩散模型及应用

安全评价中如何预测和模拟气体储罐在完全破裂后介质瞬间泄漏的动态扩散过程目前还没有合适的模型。通常只能借用环保领域中的高斯模型和Suttom模型,但环保领域的模型为稳态扩散模型,不含时间变量,并不适合动态扩散过程。提出了安全评价专用的气体扩散模型,并应用于实际评价。     

基于GIS的有毒气体储罐泄漏扩散及其过程模拟

为动态模拟有毒气体储罐泄漏扩散事故（toxic gas vessel leakage and dispersion,以下简称为TLD）的扩散过程,基于高斯点源瞬时泄漏模型,添加时间因子,将TLD的泄漏过程转换为一系列瞬时点源泄漏的叠加过程,从而获得任意时刻、任意位置的有毒气体浓度分布方程。以某氯气泄漏事故为例,模拟了有毒气体的扩散过程。结果表明,在初始阶段有毒气体储罐泄漏扩散的影响范围是逐步增大的;泄漏持续到一定时间,扩散过程趋于稳定;若假设泄漏条件不变,则此后的扩散过程类似于连续泄漏,影响范围保持不变。经与ALOHA软件的计算结果对比,两者在泄漏5分钟以后的模拟结果基本一致,本文所述模型模拟计算结果可信。     

某城区重金属扩散模型研究

以As、Cd、Cr、Cu、Hg、Ni、Pb、Zn为研究对象,探讨了它们在城市土壤的浓度分布特征,并进行了重金属元素的扩散模型研究。分析表明,As、Cd、Hg、Zn存在3个污染源,Cr存在一个污染源,Cu、Ni、Pb存在2个污染源.而且Cr和Ni存在相同的污染源,Hg和Pb,Cr和Cu以及Cu和Cd也存在相同的情况。     

基于经典扩散模型不同粒径粒煤瓦斯扩散特征实验研究

为了获取多尺度粒煤在不同初始吸附平衡压力条件下的甲烷扩散特征,完成了0.25～1.00 mm,＞1.00～3.00 mm,＞3.00～6.00 mm和＞6.00～10.00 mm这4种粒径粒煤在1.0 和3.0 MPa初始吸附平衡压力下的甲烷扩散实验,并考察了经典扩散模型对各实验在0～10 min,0～60 min,0～180 min时间段的扩散拟合效果。研究结果表明:同实验时间,扩散率表现为随着粒径的减小呈增大趋势,0.25～1.00 mm相较＞6.00～10.00 mm粒径粒煤最大增大了73%;经典扩散模型不适用于描述甲烷在粒煤中的全阶段扩散,粒径越小拟合精度越低,仅对于初始扩散阶段（0～10 min）拟合效果较好;同初始吸附平衡压力,初始扩散系数D值随着粒径的增大呈递增趋势,＞6.00～10.00 mm相较0.25～1.00 mm粒煤扩散系数增大至7倍。不同尺度粒煤的瓦斯扩散特征,为煤层气达产、稳产、增产提供了储层改造方向。     

一种瞬间泄漏重气扩散模型的探讨

在对现有盒子模型进行分析研究的基础上,结合高斯模型,建立了一种新的瞬间泄漏重气扩散模型（BOX GM）。BOX GM模型具有形式简单、容易编程和运算时间短等特点。将BOX GM模型模拟结果与Throney Island Trials系列试验的7组代表不同类型大气环境下的现场试验数据进行了比较,同时与IIT Heavy Gas Model 模型的模拟结果也进行了对比,结果表明,BOX GM模型的模拟精度较高。     

ALOHA在放射性污染物的Gaussian扩散模型中的应用

对核电事故发生以后放射性污染物的扩散模式进行了讨论,最终选用高斯模型对放射性污染物扩散进行了模拟研究。同时,针对扩散模拟分析过程中存在计算和分析过程复杂的问题,实例应用了ALOHA软件进行综合分析计算与绘图,对于公共安全部门快速、有效地处置核事故具有重要的理论指导。然而,此应用软件也有一定的局限性,未考虑到放射性污染物特有的半衰期性质,给数值模拟带来了不准确性,在接下来工作中将进一步改进。     

ALOHA在放射性污染物的Gaussian扩散模型中的应用

本文对发生核电事故发生以后放射性污染物的扩散模式进行了讨论,最终选用高斯模型对放射性污染物扩散进行了模拟研究。同时,针对扩散模拟分析过程中存在计算和分析过程复杂的问题,应用ALOHA软件进行综合分析计算与绘图,对于消防部队快速、有效地处置核事故具有重要的理论指导。     

航天发射场液体推进剂的泄漏扩散模型研究

为了实现对有毒推进剂泄漏扩散浓度的快速估算,对液体推进剂偏二甲肼在发射场泄漏蒸发扩散的实际情况进行理论分析,建立扩散模型,并从泄漏源、沉积效应、地面反射、大气稳定度等方面对扩散模型进行完善;应用数值模拟方法进行仿真,将数值模拟结果与实验数据、理论计算结果进行对比分析。研究结果表明:气体扩散模型与数值模拟及实验结果基本一致,但扩散模型计算结果偏小,这是由于推进剂进行了燃烧和氧化反应,扩散区域温度上升,大气稳定度降低,实际浓度更大。     

氯气泄漏扩散模型的初步研究

根据京沪液氯泄漏的一些数据,选取液氯泄漏的瞬间为研究范围,设定液氯泄漏的瞬间为2 min,大气压力为10.132 5 kPa,温度为15℃,风速为6m/s,假设液氯泄漏后全部变成蒸气,重气云团半径为10 m,利用重气云扩散模型--盒子模型,对氯气云团扩散后果进行定量计算,得到氯气泄漏瞬间的伤害范围分别是致死区0.042 9 km2,重伤区0.0979 km2,轻伤区1.067 km2.据此判断,氯气泄漏事故后果非常严重.提出了该模型的不足和需要改进的地方.     

城市重大危险源管理中的GIS应用研究

在阐述重大危险源管理要求的基础上,研究地理信息系统在重大危险源信息描述、数据管理、风险评价和风险绘制、事故预警以及事故应急救援中的应用。通过地理信息系统描述和管理重大危险源,方便地表示和查询城市各重大危险源的地理位置;利用GIS进行风险评价和风险地图绘制,评估和表示出城市不同区域和地段的相对风险大小,便于城市发展规划;利用GIS进行事故预警,可及时发现和确定重大危险源事故隐患位置,并通过采取措施消除事故在萌芽状态;利用GIS辅助应急救援,有助于分析事故的发展趋势、影响范围和寻求事故救援的最佳路径等其他重大救援决策。     

基于GIS的危险化学气体泄漏事故应急响应研究

为了研究危险化学气体泄漏事故扩散过程以及受灾人员疏散规划问题。提出以GIS为“连接器”,将危险化学气体的泄漏和扩散过程模拟、气体扩散风险分析和最优疏散方案生成3个过程进行集成,实现泄漏事故的综合应急响应。研究结果显示:方法能针对各类泄漏事故模拟气体的动态扩散过程,并生成受灾人员疏散规划方案,有助于应急处置机构及时决策,进而减少生命财产的损失。     

基于地理信息系统的UPMIS安全设计

重点论述基于地理信息系统 (GIS)的城市路面管理信息系统 (UPMIS)安全设计的主要思路。即对城市道路具体路面的有关属性编码之后 ,通过GIS信息平台将路面空间属性与路面属性数据联系起来生成路面空间信息系统。从而使路面的管理与道路的地理信息相结合 ,使管理更加直接、形象。并且将研究应用到秦皇岛市路面管理系统的设计中 ,效果很好。笔者通过研究 ,为城市道路信息可视化管理作一些有益的探索。     

GIS在巨灾保险风险管理中的应用研究

近年来 ,巨灾的不断发生 ,使得许多保险和再保险公司遭受巨大赔偿 ,乃至可能造成破产。究其原因 ,除了人们对巨灾自身难以抗拒这一客观原因外 ,保险企业对巨灾保险的风险管理方法、技术和手段的不适也是一个很重要的因素。为此 ,笔者分析了利用GIS辅助巨灾保险风险管理的优越性 ,并就GIS在巨灾保险的信息管理、风险累积预测和风险管理专家系统中所起的作用和发挥的功能分别进行了探讨。利用GIS辅助巨灾保险风险管理 ,不仅可以了解巨灾的发生和变化规律 ,进行危险性区域和费率区域的划分 ,而且可以优化保险和再保险方案 ,并通过专家系统设计出符合实用灾情的风险管理及保险管理的对策 ,对保险公司的巨灾保险风险管理起到了重要的指导作用。     

基于GIS的交通事故信息空间数据库研究

笔者分析了建立基于GIS的交通事故信息空间数据库的紧迫性;探讨了完备的交通事故信息数据库的内容构成,认为应包括空间数据库、影响因素数据库以及元数据和数据字典库三大部分;研讨了交通事故空间数据库的重要应用价值,进而采用GIS的分层组织思想对交通事故信息空间数据库中的数据进行组织;详细设计了各个数据表以及数据表间的关系,建立了包含交通事故对象、人、车、路以及环境等要素的交通事故空间数据库,为交通事故研究提供完备的数据支持。     

基于GIS的铁路路基病害信息管理系统研究与开发

铁路路基病害直接影响铁路行车安全 ,因此 ,对路基病害的管理是铁路工务部门的重要工作内容。笔者在分析兰州铁路局工务处路基病害管理工作的基础上 ,提出了以地理信息系统为平台的铁路路基病害信息管理系统的设计思想和总体框架 ;建立了路局路基病害数据库 ;实现了路基病害信息的动态管理及信息管理的电子化、可视化。系统的建立提高了铁路路基病害的管理水平 ,为铁路运输生产和列车安全运行提供了保障     

基于GIS天津市燃气管网预警系统的构建研究

基于GIS的原理,结合燃气事故的致因及其后果,对燃气泄漏模型、扩散模型、火灾及爆炸后果模型进行完善和改进,建立了燃气事故预警模型;通过Visual C++编程,借助ARCGIS平台将燃气事故预警模型与天津市燃气管网GIS相结合,构建了基于GIS的天津市燃气管网预警系统。该系统应用结果显示:由燃气事故预警模型计算得出的事故后果,通过GIS地理空间数据库和模型库的链接,实现了燃气泄漏点的可视化预警分析;并根据分析结果启动相应应急预案,实现了事故预警实时分析与应急预案启动的联动功能,为相关决策者提供了可靠决策依据。     

基于GIS的非点源污染的研究及应用

非点源污染已经成为全球重要的环境问题，数学模型是非点源污染研究的核心内容之一。本阐述了GIS与非点源污染模型结合的意义及其必然性，分析了两结合的基本组成及集成方式，并对两不同集成方式进行了描述。分析了目前国内外的研究状况，最后结合项目给出了GIS和非点源污染模型相结合的应用示例。     

地理信息系统Metadata共享和安全

地理信息系统 (GIS)的核心是数据 ,数据的共享及其安全是GIS技术的关键 ,特别是GIS网络 ,而元数据 (Metadata)机制提供了有效的方法。笔者介绍了Metadata及其共享和安全的重要性 ,并对ArcSDE安全机制与Metadata共享及安全实施进行了分析 ,探讨基于GIS软件技术的Metadata共享和安全技术的可行性     

基于三维GIS的火电厂应急救援决策支持系统研究

针对火电站事故灾害的应急救援工作、电厂应急预案制定的现状,提出基于三维GIS的火电厂应急救援决策支持系统,对火电厂区及周边环境进行虚拟现实仿真,实现对基础地图数据、应急资源数据、重大危险源及其相关属性数据的系统科学管理,以Web方式提供信息查询服务,实现重大危险源周边的三维仿真显示,预测事故影响及其后果,提供最佳路径及救援方案。该研究为火电站及有关部门实施远程应急救援决策提供科学依据。