连续点源泄漏事故的数学模型研究

重点讨论连续点源的扩散模式 ,利用高斯公式建立了气体扩散的数学模型 ,并以此为理论 ,讨论了在泄漏事故中警戒区域的确定方法 。

基于PC机群的多点源高斯大气污染扩散模型的并行计算研究

针对基于单机的多点源高斯大气污染扩散模型计算效率较低的问题,设计了高斯模型并行算法,该算法是基于计算输出层设计的,它将计算输出层尽量平均地分配到各个计算节点上。针对并行算法,构建了分布式并行计算平台。该平台采用三层分布式体系结构,即用户层、控制层和计算资源层。实验结果表明,基于该算法的高斯并行计算大大提高了模型计算效率,分布系统结构合理,可以为准实时甚至实时的环境管理业务提供支持。

高架点源大气扩散的数值计算法

使用数值计算的方法来计算给定源强下的高架排放点源的浓度场分布情况。通过求解复杂地形上的大气热力———动力学方程组及扩散方程 ,建立了三维的风场、浓度场的数值模拟模式 ,并以云南开远电厂为例 ,对模式进行了验证。证明此方法可以成为解决复杂地形上大气污染扩散的实用方法。

三维空间瞬时点源超常扩散模型的解

利用解的时空相似性、质量守恒条件、Mellin变换以及Fox函数理论 ,对于三维空间中瞬时点源引起的分数阶超常扩散模型 。

带有小参数和不连续源项的反应-扩散问题的多过渡点格式

在许多应用领域常出现带有小参数和不连续源项的反应-扩散问题.这类问题在边界层和内部层附近都出现剧烈振荡现象,解析解根本无法求出.因此人们常采用关于摄动参数为一致收敛的数值方法.本文介绍了多过渡点方法,此方法根据边界层和内部层的特点,选择合适的过渡点,在内部层和边界层附近加细了网格点,它很好地拟合了边界层和内部层的性质.证明了新的格式关于小参数一阶一致收敛,提高了Sh ishk in网格法(单过渡点法)的收敛阶.

油气田压裂返排液中污染气体浓度及扩散模型研究

油气田在实施压裂作业时,返排液中的污染气体会排放至大气中,造成大气污染。为此,研究油气田压裂返排液中污染气体浓度及扩散模型。以延安油气田为研究区域,采集和分析区域内污染气体样本,设计污染气体测定流程。利用多元矢量值函数获取污染气体扩散程度,建立点、线、面源扩散模型。结合上述模型,构建污染气体不同成分的浓度扩散模型。根据扩散分布形式可知,污染成分浓度峰值多维持在活动较为频繁的日间,地点上多位于返排池中心上方,随风向以点源、线源、面源等形式向下风口呈不同程度递减。

地面连续点源催化剂的扩散

在人工影响天气的作业和科学试验中 ,除了在云中或云下播撒、爆炸分散和燃烧分散催化剂以外 ,在某些地区相宜季节还可使用在地面或高山顶侧以点源形式燃烧催化剂人工影响降水的方法 ,地面点源可分瞬时点源和连续点源两种类型。建立了地面连续点源扩散模式。研究结果表明 :在不稳定、中性和稳定 3种大气层结条件下地面连续点源的垂直扩散高度分别为 640m ,555m和 475m ,而水平最大扩散宽度对应为 60 0m、450m和 430m ,催化剂的最大浓度中心都集中于催化剂发生器喷嘴的上方附近。在冬季 ,如果将源建立在较高的山坡或山顶上人工影响冬季降水是可能成功的 ,而在其它季节能否成功要视具体情况而定。

瞬时点源和连续源随流输移扩散

为更好地研究简单波流场下近岸污染物的输移扩散,科学地分析污染物扩散形态,基于输移扩散方程推导出点源和连续源无限区域时二维浓度解析解。结合二维对流输移扩散数值模型和墨水扩散试验,分别得出在近岸点源和连续源情况下污染物输移扩散的特征。模型和试验结果表明:数值结果与试验结果吻合良好,瞬时点源扩散呈圆环分布,浓度值由中心向外部递减,连续源扩散浓度随空间呈椭圆分布,距离源点越远,相对浓度越小。

平面连续点源模型模拟某尾矿库中铜、锌、铅的迁移情况

地下水污染主要指人类活动引起地下水化学成分、物理性质和生物学特性发生改变而使质量下降的现象。本文对某湿排尾矿库现库内存水进行检测,选取特征污染物Cu、Zn、Pb,并模拟库底防渗层局部渗漏的情况,利用解析法,选择平面连续点源模型作,结合当地地质状况及水文地质状况,对污染物的扩散情况进行模拟。结果表明,Cu、Zn、Pb在模拟情况下的最远距离将小于25m,对于地下水环境的影响程度较小。

基于GIS和Surfer的工业点源大气污染扩散模拟

采用组件GIS和Surfer,建立了基于高斯扩散的大气污染扩散预测系统,用以模拟工业点源污染对区域大气质量的影响,实现了工业点源下风向预测点污染物浓度的准确预测,并将生成的大气污染物扩散等值线图在MapObjects中与影响区的电子地图进行叠加,直观地显示了每个区域受此工业点源污染的程度,为城市空气环境问题的管理和决策提供了科学的依据。

一种GIS支持下的点源污染数值模型

利用地理信息系统先进的空间数据管理功能和模型分析能力 ,将流域水环境质量、水污染状况及地理信息等集合在一起 ,用先进的技术手段 ,对其进行综合分析、计算、评价 ,建立了水质模型 ,在GIS系统内开发了一套适体坐标下的深度平均的点源污染模型 ,经验证 。

基于高架点源大气中汞演变规律数值模拟研究

在分析大气中汞来源的基础上,根据前人研究成果建立了大气中汞的累积量模型,对大气中汞的累积量进行预测。通过合理化简修正高架源扩散模型,采用控制变量法研究了风速、有效源高度、大气稳定度和湿度对Hg扩散的影响,并比较大气稳定度对市区和平原郊区的影响差异。此外,综合分析了上述4个因素对汞在大气中扩散的总体影响。研究结果表明:大气中Hg的扩散是随着有效源的距离增长而逐渐降低;有效源高度不同,其浓度最大值所在的位置就不同,高度越小,其扩散程度越剧烈;湿度越大,Hg的浓度随之增大;大气越稳定,Hg的扩散越稳定,但大气稳定度对市区和平原郊区的影响差异不大,且风速不影响其最大浓度值的所在位置;综合考虑影响大气汞扩散的因素时,风速和有效源高度对大气Hg扩散起协同促进作用;湿度则起抑制作用;大气稳定度与其它几个因素间几乎无影响。

用点源倒退法修正模式对面源扩散的预测

在邯钢化肥厂扩建工程环境影响评价中,应用点源倒退法修正的正态烟云高架点源扩散模式对面源进行了计算,计算结果和实际监测结果基本吻合。根据该厂现行的特征排放因子 H_2S,计算在各种气象条件下不同监测点处的落地浓度和对应点监测结果比较后,说明了在环境影响评价中用点源倒退法修正模式计算面源是可行的。

应用照相法估算高架点源的污染物浓度

烟流的扩散问题现一般采用高斯模式来描述,高斯烟流模式是在大量实测资料分析的基础上,应用统计理论得到的,提出了解决污染物在大气中扩散的实用模式。本文将利用对高架点源的烟流拍照获得一组烟流照片,把这一组烟流形状在计算机上叠加,可以得到一个采样时间内的烟流边界层,由流体力学理论导出烟流扩散的污染物浓度。 1、模式的建立浮射流高架点源排放的烟流,由于它的起始密度和周围环境大气的密度不等,受到浮力的作用。

河流连续点源的垂向混合规律研究及其应用

研究了连续点源污染物在近区的垂向扩散规律 .通过理论推导 ,得出垂向均匀混合距离和部分混合水深的函数关系式 ,用实际资料验证取得较好结果 .将该成果用于改进传统的全场水深平均的二维计算模型 ,解决了传统模型计算点源污染带时 ,近区浓度场计算值偏小的缺点 .用改进模型来计算浓度场不仅节约了计算时间 ,而且大大地提高了近区浓度的真实性 .

城北高架点源对西湖风景区影响的研究

运用高斯扩散模式和实测扩散参数 ,计算了杭州市城北工业区几个高架点源排放的大气污染物对西湖风景区的影响及其时空分布。结果表明 ,在一定的气象条件下 ,城北高架源排放的二氧化硫等大气污染物对西湖风景区空气质量有影响。

模拟煤层气泄露扩散的高斯改进模型

为准确预测煤层气泄露污染的扩散路径及范围,结合了我国煤层气低压、管网密集和地处山区的特点,以高斯扩散模型为基础,提出适合煤层气泄露扩散模拟的高架点源模型和山谷模型,根据第二代大气扩散模型对地形产生影响的处理方法,研究了适合山区的扩散模型。以山西省沁水盆地南部潘河区块煤层气集输工程为例,模拟了煤层气泄露扩散,并与野外实验数据进行比较,发现提出的煤层气泄漏扩散模式能够较好地模拟煤层气在空气中的扩散分布状况。

多源重气泄漏扩散模拟研究

由于重气效应的存在,重气的泄漏和扩散的危险性较之轻气更为严重.在单源SLAB模型的基础上发展了多源重气扩散模型,并对单源和多源重气在连续泄漏和瞬时泄漏两种泄漏模式下的扩散都进行了模拟研究.以氯气泄漏为研究算例,计算得到了相应条件下下风向的时均浓度分布情况,结合毒性标准给出了不同毒性水平下的事故后果影响范围,从而可以为应急救援和疏散决策制定提供理论指导.

基于高斯烟羽扩散模型的空气污染研究

空气质量评价是环境评价的一个重要环节,以京津冀地区为例,结合空气质量标准建立空气污染的综合评价体系,建立主成分分析模型,运用SPSS求解,确定主要污染源。分析污染源扩散模式,以高斯烟羽模型为基础,重新组合具有相关性的污染指标,建立高架连续点源扩散模型。以河北某工厂废气排放为例进行污染扩散研究,其主要排放物为氮氧化物,运用Matlab绘制出空气中氮氧化物浓度分布图,进一步划分距离工厂51 km内空气质量等级,所得结论对京津冀地区的污染处理有重要意义。

液化天然气水平连续泄漏重气的扩散过程

结合SLAB稳态烟羽模型,针对液化天然气(LNG)连续泄漏、水平喷射源的重气扩散过程进行了模拟研究,分析了液化天然气泄漏后混合云团扩散形成的浓度场、温度场和其它特征参数。利用MATLAB语言编制液化天然气连续泄漏扩散模拟程序,对两种试验环境条件(不同风速、大气温度、大气稳定度、相对湿度和地表粗糙度等环境参数)下扩散云团的特性参数进行模拟计算,得到各云团参数随下风向距离的变化规律。