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1、第31卷第2期广东气象Vol.31No.22009年4月GuangdongMeteorologyApril2009大气扩散模型在气象应急保障中的应用吴艳标,刘尉,冯小冰(广东省气候中心,广东广州510080)摘要:根据2008年11月12日广州市气象局在从化市举行的气象应急保障演习,利用气体扩散模型和事故现场气象参数,对污染事故的环境影响进行评估,为发生有毒有害化学品泄漏或爆炸期间气象应急保障提供技术支持,以便采取有效的措施,令污染事故对周围环境的影响和人员的伤亡降至最低。关键词:大气环境学;大气扩散模式;液氯泄漏;气象应急保障中图分类号:X507文献标识码:B文
2、章编号:1007-6190(2009)02-0004-03随着石油化工等行业的发展,在生产过程中需要使向距离;z为离地面的距离;σx、σy、σz分别为x,y,z方向用一定数量的有毒有害的化学品,如液氯。有毒化学品扩散参数。在运输、储存、生产过程中由于各种原因有可能发生泄漏2扩散参数σx、σy、σz的确定和爆炸。由于氯气是一种毒性很强的气体,人体吸入氯2.1影响扩散参数的因素气会中毒,浓度过高时可导致死亡。氯挥发性极强,空气扩散参数σx、σy、σz的确定受到地面粗糙度以及大气中的水蒸气与之反应可生成盐酸雾和次氯酸,其所到之稳定度等因素的影响。各种地面有效粗糙度长度见
3、表1。处都会腐蚀物品、危害人体和动植物。从国内外诸多氯气泄漏事故案例来看,发生液氯泄漏事故所引起的人员表1地面有效粗糙度长度m[1-2]伤亡均比较严重。因此,本文针对液氯的运输过程发地面类型粗糙度长度生的交通事故而引起的氯气泄漏,进行毒害危险性分析水(淡水和海水)010001和定量风险评价,计算液氯泄漏事故影响程度及范围,并落叶林019000据此提出有效的预防措施,对预测、预防液氯泄漏毒害事针叶林113000故以及减少事故造成的人员伤亡和财产损失,具有针对沼泽011625性的应用价值。耕地010725目前突发事故风险应急分析的方法较多,各种计算草原010403[3
4、-6]模式的软件和方法也较多。环境风险事故大气扩散城市110000模型评估软件,是一种针对突发意外事故时危险化学品沙漠灌林丛012625泄漏扩散过程的模拟工具。这种模型可以用来预测有害危险区域和边界、泄漏的持续时间长短、化学品泄漏之后大气稳定度是指整层空气的稳定程度,可分为6类:在特定气象条件下的扩散过程,而评价结果可用数字或强不稳定、不稳定、弱不稳定、中性、较稳定和稳定,分别以图形显示事故影响区。结合液氯泄漏事故情景特征,本A、B、C、D、E、F表示。分类时,首先由云量和太阳高度角文对2008年11月12日广州市气象局在从化举行的气象确定太阳辐射等级,再由太阳辐
5、射等级与地面风速查找应急保障演习内容,采用近期引进的环境风险事故大气[8]稳定度等级(表2)。扩散模型评估软件进行事故后果模拟及定量风险评估。表2地面风速与太阳辐射对应的大气稳定度等级1氯气泄漏扩散危害评价模型地面风速/太阳辐射等级对于地面瞬时点源泄漏扩散危害分析,有关标准推(m·s-1)+3+2+10-1-2[7]荐使用高斯模型。高斯模型能反映出在毒气危险浓度≤119AA～BBDEF危害区内,毒气浓度随扩散半径递降,并能反映出在某一210～219A～BBCDEF受害点位的毒气浓度随扩散时间呈单峰型的动态变化,310～419BB～CCDDE这与毒气扩散的实际情况接
6、近。因此本文的有毒蒸气扩散危害评价,采用高斯扩散模型:510～519CC～DDDDD2m(x-ut)2y2Z2≥610DDDDDDC(x,y,z,t)=exp-2--2,(2π)3σσσ2σx2σy2σzxyz式中,C(x,y,z,t)为给定地点(x,y,z)和时间t的污染物2.2扩散参数的计算浓度;m为排放的污染源质量;u为地面10m高度处的平1)对于连续泄漏,且有效粗糙度长度Z0≤011m的均风速;t为污染物的运行时间;x为下风向距离;y为横风地区,t取10min,设σx=σy,则扩散参数按表3选取。收稿日期:2008-11-26作者简介:吴艳标(1950年生
7、),男,高级工程师,大学本科,从事大气环境及环境质量评估工作30多年。第2期吴艳标等:大气扩散模型在气象应急保障中的应用5表3不同大气稳定度的扩散参数1)012σy即可,设σx=σy,σz不变,则σy=σy(10min)(t/600)。大气稳定σσyz3有毒有害物质泄漏扩散危害预测与评估度等级11)毒物危害分级。A0122x(1+010001x)20120x3氯的工作场所最高允许质量浓度为1mg/m,当质量1B0116x(1+010001x)20112x浓度达到90mg/m3(轻度污染)时会引起人剧咳,113C0111x(1+010001x)20108x(1+01
8、0002x
