作者 | 尚云环境 赵乐
赵乐，系北京尚云环境有限公司大气事业部高级咨询师，擅长Calpuff View、Slab、AFTOx、CHARM、AEDT等多类型环境质量模型应用。
经常关注我们的读者想必已经对环境影响评价中大气评价的常用数值模型有了一定了解吧，EIAProA、Calpuff等模型也是耳熟能详了，今天小编带你开创一片新的领域，来谈谈大气风险评价用到的模型。环境风险评价模型用于危险化学品泄漏事故的后果评价，是环境风险评价的一部分，兴起于在20世纪70年代发达的工业国家，其中以美国最为突出。而我国的环境风险评价起步于20世纪90年代，于1993年第一次写入《环境影响评价技术导则（总则）》中，并于2004年发布了第一版《建设项目环境风险评价技术导则》。危险化学品的意外泄漏具有事发突然、危害大且不易控制的特点，因此危险化学品扩散的模拟研究就显得尤为重要。从上世纪80年代至今，已出现了数以百计的风险事故后果模型，如ALOHA、SLAB、TRACE、INPUFF、CHARM、AFTOX、SUTTON等。其中，SLAB和AFTOX作为大气风险预测推荐模型，被列入2018年发布的《建设项目环境风险评价技术导则》中。根据风险导则，SLAB模型适用于平坦地形下的重质气体排放扩散扩散，而AFTOX模型适用于平坦地形下的重性气体和轻质气体排放以及液池蒸发气体的扩散模拟，模拟的排放类型包括水平排放、垂直喷射、瞬时蒸发及液池蒸发等。SLAB和AFTOX两种模型联用，可以基本解决平坦地形下各种气体排放及蒸发的扩散模拟计算。然而，上述两个模型对于火灾和爆炸等事故情景、以及复杂地形情况不适用。目前，针对火灾爆炸事故的研究主要采用数学模型或数值模拟的方法计算。数学模型主要包括气体泄露数学模型、喷射火数学模型、气云爆炸数学模型等；数值模拟主要利用流体力学软件Fluent、气体泄漏扩散及爆炸软甲FLACS、后果模拟软件PHAST及SAFETI等进行模拟计算，但上述模拟方法过程比较复杂，耗时较长，不能在事故发生后及时得出模拟结果。因此，推荐选择同时包含气体泄露数学模型、喷射火数学模型、气云爆炸数学模型的ALOHA模型用于危险化学品泄漏后的有毒气体扩散、火灾和爆炸过程模拟，通过对不同危险化学品性质的判断，模型将自动选择喷射火模式、闪火模式和气云爆炸模式，计算火灾及爆炸事故的风险后果。由于风险模型通常具有计算参数简化、计算时间短的特质，大部分风险模型只适用于平坦地形，只有CFD、CHARM等模型适用于复杂地形。其中，CFD模型的操作需要操作者具有较强的流体力学专业背景，因此推荐选择操作相对简单的CHARM模型进行复杂地形风险模拟计算。CHARM模型是风险模型中相对综合的计算模型，可模拟重气体、中性气体和轻气体的扩散，也可用于模拟热辐射、超压和颗粒物沉降的扩散轨迹，包含扩散模块、池火模块、火球/BLEVE模块、喷射火模块和超压模块，通过三维诊断风场计算获得地形对风险模拟的影响，得到各种情景下的风险计算结果。综上，SLAB、AFTOX、ALOHA、CHARM四种模型联用，可以解决风险评价的常见情景。北京尚云环境有限公司已完全掌握上述四种风险评价模型的使用能力。其中，EIAProA的风险评价单元已集成SLAB及AFTOX模型，并按照导则要求搭配相关计算工作；针对复杂地形计算需求，现已经获得CHARM模型在国内的销售权。同时，可开展涉及到SLAB、AFTOX、ALOHA、CHARM等模型的风险专题评价计算及报告分析业务，在全国范围已承接并完成若干项目的风险专题评价工作。
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