[发明专利]一种基于GIS的石化企业气体泄漏连续动态模拟展示方法

说明书

本发明公开了一种基于GIS的石化企业气体泄漏连续动态模拟展示方法，该方法采用改进的动态连续烟团积分气体扩散模型，可以实现气体泄漏随时间的动态模拟扩散过程。同时，通过加载石化企业影像和矢量图层，集成各种条件参数(如泄漏源位置、泄漏量、泄漏速率、环境风向、环境实时风速等)，基于ArcGIS API for javascript等开发方法，实现石化企业气体泄漏扩散范围的动态展示与推演，可以在石化企业泄漏事故发生后的第一时间推演出事故可能的扩散影响范围，为人员疏散和事故应急辅助决策提供参考依据。

技术领域

本发明属于地理信息系统技术与安全工程技术领域，尤其涉及一种基于GIS的石化企业气体泄漏连续动态模拟展示方法。

背景技术

目前，基于GIS的石化企业气体泄漏扩散展示方式主要有如下三种：

1.应用高斯烟羽模型实现扩散影响范围的静态展示：

高斯烟羽模型

使用场合：压力容器气相小孔或气体管道、阀门、法兰等泄漏。

a)连续源(准)风速大于lm/s；

b)连续源(准)风速小于0.5m/s；

c)连续源(准)风速大于0.5m/s，且小于lm/s；

d)混合层(内)扩散(模式)。

模式描述：

a)当风速>lm/s时，遵循高斯烟羽(σ_z≤1.6L_b)规律，即：

此时，混合层扩散规律为当He≤Lb，且σ_z＞1.6L_b时，

当He>L_b时，地面浓度C＝0。

b)当风速＜0.5m/s(静风)时，地面浓度为：

其中：

横风向扩散参数σ_x＝σ_y＝aT；

垂直方向扩散系数σ_z＝bT；

静风持续时间为m△，△＝3600(s)，m取1，2，3…，m小于1取值为1(假定污染物围绕泄漏源，在全方位内呈均匀分布)。

c)当0.5m/s<风速<lm/s时，设连续点源的源强为Q(质量/单位时间)，则可把△t时间内的污染物排放量Q，△t看成一个瞬时烟团。

为了求得连续源在((x,y,z))处的浓度，可把T时段内连续排放造成的浓度看作若干间隔时间的瞬时烟团在该点造成的浓度的叠加。

因此，可用烟团模式积分而得连续源在(微)小风下的扩散模式，即：

式中：

C(x,y,z)为下风向空间任意一点，这一点的浓度在排放期间，浓度为定常值；

x,y,z—分别为下风向横风向垂直方向的距离(m)；

坐标轴x为下风方向，原点为源；

Q为源强，单位是kg/s；

σ_y为横向扩散参数，单位是m；

σ_x为下风向扩散参数，单位是m；