[发明专利]一种基于网格化毒气扩散模拟的方法

权利要求书

1.一种基于网格化毒气扩散模拟的方法，其特征在于，基于区域网格划分技术及高斯烟团模型改造，综合储罐泄露速度、有效源高（泄露高度），以及风向、风速、环境稳定级多因素变化，确定区域内一个或多个储罐中有毒有害物在连续时间内浓度分布规律，其包括如下步骤：首先，以储罐为中心，将研究区域网格化为若干单元作为定量研究和叠加的基础；然后，运用高斯烟团理论构建有毒有害物的泄露扩散浓度分布模型；最后，结合单泄露源和多泄露源条件，给出有毒有害物连续性扩散算法，即根据任影响因素的变化来划分时间段，按时间顺序，结合浓度叠加效应，基于Matlab模拟区域内有毒有害物浓度过程，本发明可有效地为工业化工园区复杂条件下，有毒有害物突发性泄漏事故应急决策提供理论支持。

2.根据权利要求1所述的区域网格划分技术，其特征在于，化工园区有害物扩散浓度模拟的目的是给出区域内各位置有害物浓度大小，为计算需要，将研究区域进行网格化，即将评价区域划分成等步长正方形网格，以m×n且m=n二矩阵表示这个笛卡尔坐标系下二维空间，首先计算区域内各单元的有害物浓度，然后进行叠加，其余网格坐标值[x,y]通过离散与内插计算得到；对于步长的选择可根据区域大小、制图精度和实际需要等进行调整；一般步长选择25～300m。

3.根据权利要求1所述的高斯烟团模型改造，其特征在于，使用的计算瞬时泄漏的公式是对高斯烟团模型的改造，具体方法通过编程实现，公式说明如下：

   (2)

式中，与上式字母相同的含义相同；EC表示环境稳定等级，可按风速的大小划分为A-F6个等级；IA表示下风向与分析区域X轴正向的夹角；表示泄漏量的返回值，该返回值对应在该泄漏过程后分析区域每个网格内的有害物质浓度，研究区域为正方形，m=n。

4.根据权利要求1所述的单泄露源模拟，其特征在于，对于单一危险源泄漏的解决方案：设某一时段t₁，设不变，那么对于单一泄漏源A运用公式（2）可得到经过时段t₁后的，在下一时段t₂时，如果其中之一有变化，那么对于继续泄漏的单一危险源A重新根据公式（2）计算，得到，但是在t₂时间段内，中每个单元内的有害气体在u, EC, IA, H条件下都产生扩散，在这种情况下设：

 

得到扩散后的有害物的浓度矩阵，故此，在t₂时段末时刻，单一危险源A造成该研究区域内有害物浓度矩阵为：

以此类推，可通过计算时段t3的和得到：

根据权利要求1所述的多泄露源模拟，其特征在于，对于多个危险源泄漏，可看作由于多米诺效应，次生新的泄漏点，新的泄漏源的有害物泄露浓度融入原始泄漏浓度中，在上数情况下，t₃时间段初期，有新危险源B开始泄漏，计算，经过该时间段后的研究区域泄漏浓度为：

t₄时间段结束后的浓度：

。