[发明专利]一种移动化学风险源预测预警和应急控制方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种危险源控制方法，特别涉及一种移动化学风险源预测预警 和应急控制方法，属于危险源控制领域。

背景技术

世界各国每天都有数万吨有毒有害化学品在生产、存储和运输，化学事故 时有发生。这些化学事故很大一部分来自于有毒有害化学品的运输，比如，2005 年3月29日，京沪高速公路淮安段发生液氯泄漏重大化学事故，造成31人死 亡，436人中毒住院，10500人紧急疏散，大量家禽家畜死亡，直接财产损失2900 多万元。除了有毒有害化学品常规运输发生事故外，利用2002年4月11日， 一名恐怖分子驾驶着一辆装满液化天然气的卡车，撞向突尼斯南部杰尔巴岛上 的一座犹太庙，结果造成21人死亡。在重大活动中，恐怖分子和其他不法分子 往往通过交通工具实施化学袭击。由于交通工具的机动性，预测移动化学风险 源发生事件时对保护目标的危害，常常因大气扩散数值模式巨大的计算量难以 实现。比如，奥运会开幕式时，要对奥体中心、天安门、中关村等重要目标进 行保护，在数值模拟的常规方法中，是将北京市划分为若干个网格，计算移动 风险源在每个可能达到的网格点上对保护目标将产生的危害。例如将计算区域 分为100×100个网格，需要计算的情况可到数千种，而每种情况计算时间流场 的预报外扩散计算通常还需要几分钟，那么要计算移动风险源对保护目标危害 度的分布需要10天以上的时间，而流场预报的时间通常在3天之内，显然已有 技术无法对移动风险源进行预测预警和控制。

本发明涉及到的已有技术有：MM5；RAMS。

MM5(Mesoscale Model 5，中尺度模式)是由美国国家大气研究中心和宾 夕法尼亚州立大学联合开发的第5代中尺度天气预报模式，具有多重嵌套能力、 非静力动力模式以及四维同化的能力，并能在计算机平台上运行，可以广泛用 于大气科学研究，特别适合模拟或预报中尺度和区域尺度的大气环流。

RAMS(Regional Atmospheric Modeling System，区域大气模式)是一个 三维、非流体静力、可压缩区域大气模式。模式的动力框架是非流体静力、原 始方程中尺度模式，该模式是由二十世纪七十年代Cotton提出的中尺度动力系 统与微物理过程模式和Pielke发展的中尺度和陆面特性模式发展起来的，具有 多用途、多功能的特点。目前，RAMS模式可以模拟的对象包括龙卷风、雷暴、 积云、非均匀地表上对流边界层中涡流、非均匀下垫面地气相互作用以及动力 和热力强迫下的中尺度大气运动等中尺度现象，甚至风洞内的湍流和建筑物周 围的小尺度绕流现象，并且可选用RAMS作为城市局地尺度大气环境运动场的模 拟工具。

预警指标体系是根据有毒有害化学品的物化性质和预警等级建立的对人体 伤害的计量(浓度或剂量)标准。

发明内容

本发明的目的是为了克服已有技术的缺陷，提出一种基于伴随模式的移动 化学风险源预测预警和应急控制方法。

本发明的目的是通过以下技术方案实现的。

首先给出相关术语的定义：

保护目标所在区域是指针对保护目标所设定的气象场模拟范围的整个区 域；

目标风险模拟范围是指风险源对保护目标可能存在风险的计算范围。

基于上述定义，本发明的一种针对保护目标的移动化学风险源的控制方法 的具体操作步骤如下：

步骤一、确定移动风险源的物质种类、数量以及保护目标的地理坐标。

步骤二、获得目标风险模拟范围的风场、湍流量的预报结果。

步骤三、获得保护目标的危害度时空分布，其具体操作步骤如下：

通过数据转换引擎将步骤一获得的保护目标的地理坐标数值转换为笛卡尔 坐标数值，同时将该坐标值以及步骤一获得的移动风险的物质种类和数量，步 骤二获得的风场、湍流量的预报结果输入化学危害度预测模式(CAMx伴随模式) 获得针对保护目标的危害度时空分布；化学危害预测模式(CAMx伴随模式)参 考刘峰，张远航，苏航等的文献《大气化学传输模式CAMx的伴随模式：构建及 应用》【北京大学学报(自然科学版)，2007.11：764-770】。

所述获取保护目标的危害度时空分布的具体方法如下：

第1步：设置目标风险模拟范围的网格L×M(L，M为正整数，根据实际情 况人为设定)；设置循环次数变量初始值a＝0；