基于坐标变换和蒙特卡罗分析的安全距离研究

摘要

据不完全统计，我国目前省级以上政府批准建设的化工园区有60余家。化工园区在实现资源高效利用、污染统一治理的同时，也带来了相应的环境安全问题。通过收集整理国内外重大化工事故资料，分析发现这些事故造成周边人员伤亡和财产损失的原因多是化工设施与周边地区的安全距离设置不足，设施与装置之间预留安全距离过小，危险设施布局不合理等。因此对于化工园区安全距离的研究与确定已成为园区规划者亟待解决的问题。
　　本文概述了安全距离的基本概念，总结了国内外安全距离的确定方法及研究进展。通过对比分析，指出我国在安全距离确定方面存在的问题。一方面，传统高斯扩散模型只适用于风场稳定的情景预测，而现实风场常常是变风场;另一方面由于模型参数的不确定性常导致预测结果存在偏差。
　　基于上述问题，本文以高斯烟团模型为基础，引入“坐标变换”的思想，建立了可应用于变风场的大气污染扩散模型;并通过蒙特卡罗分析，在一定程度上解决了参数不确定性所导致的预测结果存在偏差的问题。通过将“坐标变换”与蒙特卡罗分析结合，初步构建了更为合理的化工园区安全距离确定方法。
　　选取大连市松木岛化工园区，将研究内容应用于该化工园区安全距离的确定，得到园区不同方向的风险物质危害距离，并依据分析结果得出相应风险评价结论，对化工园区的建设发展与安全规划具有一定的参考意义。

目录

声明

摘要

1 绪论

1．1 研究背景与意义

1．1．1 研究背景

1．1．2 研究意义

1．2 安全距离

1．2．1 安全距离相关概念

1．2．2 安全距离确定方法

1．2．3 国外研究进展

1．2．4 国内研究进展

1．2．5 小结

1．3 存在问题

1．4 研究内容

1．5 技术路线

1．6 本章小结

2 适用于风向变化的高斯扩散模型研究

2．1 高斯扩散模型

2．1．1 风险物质大气扩散模型

2．1．2 高斯扩散模型

2．1．3 研究进展

2．2 基于坐标变换的高斯扩散模型研究

2．2．1 基本公式

2．2．2 坐标变换

2．3 本章小结

3 基于蒙特卡罗分析的化工园区安全距离研究

3．1 不确定性分析

3．1．1 相关概念

3．1．2 风险评价中不确定性分类

3．1．3 不确定性分析方法

3．2 基于蒙特卡罗分析的安全距离确定方法

3．2．1 蒙特卡罗分析法

3．2．2 安全距离确定原则

3．2．3 安全距离确定标准

3．2．4 模型参数不确定性分析

3．2．5 基于蒙特卡罗分析的化工园区安全距离确定步骤

3．3 本章小结

4 案例研究

4．1 化工园区基本情况

4．2 化工园区重大危险源识别

4．3 化工园区安全距离计算

4．3．1 确定模型参数概率分布

4．3．2 基于蒙特卡罗分析法计算化工园区安全距离

4．4 本章小结

结论

参考文献

致谢