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高斯烟羽模型的改进及在危化品泄漏事故模拟中的应用

作　者: 李云云
导　师: 尚小琴
学　校: 广州大学
专　业: 化学工艺
关键词: 化工园区 扩散模型 高斯烟羽模型 修正 GIS
分类号: TQ086.5
类　型: 硕士论文
年　份: 2013年
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内容摘要


近年来，化工园区发展迅速，但常常受到突发性安全事故的影响，化工行业的危险性较其他行业要大，发生事故的后果也往往比较严重。危险化学品泄露事故频发，给社会和生态环境带来了极大的危害。有毒气体泄漏事故具有突发性，难以控制。论文介绍了危险化学品及化学品事故的特点，并对化学品事故进行了统计分析。气体扩散模型能够描述泄漏物在大气中的扩散行为，本文对泄漏源和气体扩散模型理论进行了简要介绍。气体扩散模型种类繁多，本文重点选取了发展较成熟或研究较热的几类，包括Sutton模型、高斯模型、Pasquill-Gifford模型和具有代表性的重气扩散模型。经过比较，高斯扩散模型模式简单、易于计算，具有较高的时空分辨率和相当的精度，使用范围广，本文关注于研究用于描述连续释放源泄漏出的气体的稳态浓度的高斯烟羽模型。高斯烟羽模型是在一定的假设条件下成立的，模型被应用于处理复杂问题时，模拟精度会大为降低，误差较大。因此，在实际应用中，模型的改进工作是必不可少的。本文结合清远华侨工业园区化工基地的实际情况和模型成立的假设条件，对模型在源强、有效高度、风速、反射作用的影响等方面进行了改进，有效地提高了模型的模拟精度。气体扩散模型与管理系统必须借助一定的技术手段。以VisualC++6.0为开发平台，实现了高斯烟羽模型与GIS的集成，开发出了基于GIS的事故后果的三维模拟和可视化系统，实现了有毒气体扩散的动态仿真，能够较好地预测出污染物的浓度分布，使事件的影响范围、危害程度、发展趋势变得一目了然。应用系统实例分析了一定气象条件、地理条件、泄露源强、气体类型和泄露方式下，有毒气体泄漏后浓度的分布情况，即便于平时应急预案制定，又可为即时的应急指挥提供辅助决策。

全文目录


摘要  4-5
ABSTRACT  5-7
目录  7-9
第一章 绪论  9-20
  1.1 课题的提出  9
  1.2 危险化学品和危险化学品事故  9-13
    1.2.1 危险化学品的发展现状  9-10
    1.2.2 危险化学品的分类  10
    1.2.3 化学品事故特点  10-12
    1.2.4 化学品事故统计  12-13
  1.3 气体扩散理论的研究现状  13-17
    1.3.1 气体扩散试验  13-15
    1.3.2 气体扩散模型研究进展概述  15-16
    1.3.3 气体扩散模型与技术手段的整合  16-17
  1.4 应急救援系统的研究现状  17-18
    1.4.1 国外应急救援系统的研究现状  17
    1.4.2 国内应急救援系统的研究现状  17-18
  1.5 课题的主要研究内容  18-20
第二章 气体扩散模型理论概论  20-30
  2.1 泄露源分类  20-21
    2.1.1 按泄露物质经过的孔洞或裂缝的大小分类  20
    2.1.2 按泄露的时间长短分类  20-21
    2.1.3 按泄露物质的物理性质分类  21
    2.1.4 按气体扩散模型的模拟形式分类  21
  2.2 气体扩散模型  21-28
    2.2.1 Sutton模型  22
    2.2.2 Pasquill-Gifford模型  22-25
    2.2.3 高斯扩散模型  25-27
    2.2.4 重气扩散模型  27-28
  2.3 本章小结  28-30
第三章 高斯烟羽模型的改进及泄露事故后果分析应用举例  30-40
  3.1 化工园区的基本情况  30-31
  3.2 高斯烟羽模型影响因素的改进  31-35
    3.2.1 大气稳定度  31
    3.2.2 泄露源强  31-32
    3.2.3 泄漏源的有效高度  32-34
    3.2.4 风速  34
    3.2.5 地面反射作用下的浓度处理  34-35
  3.3 泄露事故后果分析应用举例  35-39
  3.4 本章小结  39-40
第四章 化工园区气体泄漏事故模拟系统的实现  40-47
  4.1 气体扩散模型与GIS整合的技术路线  41-42
  4.2 系统实现  42-45
    4.2.1 系统平台  42
    4.2.2 系统编制步骤  42
    4.2.3 系统介绍  42-45
  4.3 气体扩散影响区域的划分  45
  4.4 实例应用  45-46
  4.5 本章小结  46-47
第五章 结论与展望  47-49
  5.1 结论  47-48
  5.3 展望  48-49
参考文献  49-54
攻读学位期间发表的论文  54-55
致谢  55

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中图分类: > 工业技术 > 化学工业 > 一般性问题 > 化工厂 > 生产安全技术 > 化工毒物及化工危险品
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