鄧云峰，蓋文妹

(1.國家行政學(xué)院，北京 100089；2.中國地質(zhì)大學(xué) 工程技術(shù)學(xué)院，北京 100083)

0　引言

針對(duì)重大毒氣泄漏事故，開展區(qū)域疏散分析系統(tǒng)設(shè)計(jì)是研究公眾保護(hù)策略的一個(gè)關(guān)鍵內(nèi)容[1]。有毒化學(xué)物質(zhì)在生產(chǎn)、運(yùn)輸、存儲(chǔ)和使用的各個(gè)環(huán)節(jié)，時(shí)刻都存在著發(fā)生泄漏的危險(xiǎn)。一旦發(fā)生毒物泄漏事故，除了可能造成巨大的人員傷亡和財(cái)產(chǎn)損失外，還牽涉到大批人員的緊急疏散，嚴(yán)重影響了人們的正常工作和生活，造成極其惡劣的社會(huì)影響[2-3]。例如：1999年 12月26日，大連三木精細(xì)化工廠發(fā)生硫化氫泄漏事故；2001年2月24日，武進(jìn)某化工廠發(fā)生氰化物泄漏事故；2003年，中石油川東北氣礦的“12·23”井噴失控事故。以上毒氣泄漏事故都造成大量人員傷亡，所以對(duì)有害物質(zhì)的泄漏擴(kuò)散開展深入研究十分必要[4-5]。針對(duì)有毒氣體泄漏危害的公眾疏散，屬于典型的區(qū)域疏散問題，疏散范圍有時(shí)會(huì)涉及周邊幾公里、甚至幾十公里的大量居民，整個(gè)疏散過程易受致害物、泄漏強(qiáng)度、事故發(fā)生時(shí)間和持續(xù)時(shí)間、氣象條件與自然地理環(huán)境等因素影響，故疏散的組織準(zhǔn)備和策劃過程稍有延遲或不慎，可能導(dǎo)致人員重大傷亡。所以，有必要針對(duì)此類事故，開展相應(yīng)區(qū)域疏散分析方法的研究[6-10]。本文針對(duì)危險(xiǎn)化學(xué)品泄漏、高含硫氣田井噴等事故誘發(fā)的大規(guī)模人員疏散問題進(jìn)行研究，基于地理信息系統(tǒng)(GIS)技術(shù)設(shè)計(jì)、實(shí)現(xiàn)區(qū)域疏散分析系統(tǒng)，并在此系統(tǒng)支撐下，進(jìn)行毒氣擴(kuò)散模擬、事故信息獲取與影響區(qū)域分析、區(qū)域疏散效果分析，相關(guān)方法和結(jié)論可為應(yīng)急疏散方案的制定提供參考。

1　重大毒氣泄漏事故區(qū)域疏散分析系統(tǒng)設(shè)計(jì)

1.1　系統(tǒng)總體結(jié)構(gòu)

區(qū)域疏散分析系統(tǒng)是針對(duì)有毒氣體泄漏事故所導(dǎo)致的區(qū)域性人員疏散需求，結(jié)合實(shí)際路網(wǎng)情況及其他相關(guān)疏散影響因素，基于GIS開展疏散規(guī)模與疏散時(shí)間優(yōu)化分析的應(yīng)用系統(tǒng)。根據(jù)區(qū)域疏散分析系統(tǒng)的總體目標(biāo)和功能需求，系統(tǒng)總體結(jié)構(gòu)主要由基礎(chǔ)信息管理、地圖操作、數(shù)學(xué)計(jì)算、模擬顯示和區(qū)域疏散決策分析5大模塊組成，如圖1所示。

圖1　系統(tǒng)總體結(jié)構(gòu)Fig.1　System structure

1) 基礎(chǔ)信息管理模塊及數(shù)據(jù)訪問接口

基礎(chǔ)信息管理模塊負(fù)責(zé)對(duì)人員區(qū)域疏散分析所涉及的大量非空間信息的讀寫、檢索、導(dǎo)入和導(dǎo)出，具體功能包括：新建信息、修改信息、查詢信息、打印信息、批量導(dǎo)入信息和批量導(dǎo)出信息。針對(duì)基礎(chǔ)信息的不同類型，系統(tǒng)采用相應(yīng)的數(shù)據(jù)訪問接口進(jìn)行操作，屬性信息數(shù)據(jù)庫中的信息，采用標(biāo)準(zhǔn)SQL語言進(jìn)行操作；針對(duì)有毒氣體泄漏事故特征，系統(tǒng)需考慮與監(jiān)測(cè)監(jiān)控系統(tǒng)中數(shù)據(jù)的訪問問題，對(duì)于風(fēng)速風(fēng)向儀所采集的氣象信息，可采用串口訪問接口進(jìn)行數(shù)據(jù)的讀??；對(duì)于傳感器節(jié)點(diǎn)采集的毒物濃度信息，可采用標(biāo)準(zhǔn)的UDP協(xié)議進(jìn)行實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)接收；對(duì)于視頻監(jiān)控探頭采集的視頻信息，可采用IP矩陣控制接口和VGA矩陣控制接口進(jìn)行視頻控制。

2)地圖操作模塊及數(shù)據(jù)訪問接口

地圖操作模塊負(fù)責(zé)對(duì)區(qū)域疏散分析系統(tǒng)涉及到的大量空間信息的顯示、查詢、修改、導(dǎo)入和導(dǎo)出，具體功能包括：地圖顯示、地圖關(guān)閉、地圖放大、地圖縮小、地圖平移、圖層顯示控制、圖層風(fēng)格控制、地圖數(shù)據(jù)導(dǎo)入和地圖數(shù)據(jù)導(dǎo)出。針對(duì)不同的地圖數(shù)據(jù)格式，需要采用相應(yīng)的數(shù)據(jù)訪問接口，如選擇SuperMap作為GIS平臺(tái)，則應(yīng)包括空間數(shù)據(jù)庫存儲(chǔ)和空間數(shù)據(jù)庫訪問接口2部分。

3)數(shù)學(xué)計(jì)算模塊及數(shù)據(jù)訪問接口

針對(duì)有毒氣體泄漏事故開展區(qū)域疏散分析，主要包括：氣體擴(kuò)散過程計(jì)算、基于離散時(shí)間動(dòng)態(tài)網(wǎng)絡(luò)流計(jì)算和GIS空間分析所涉及的路徑分析計(jì)算、幾何對(duì)象疊加分析和緩沖分析計(jì)算等。氣體擴(kuò)散過程和離散時(shí)間動(dòng)態(tài)網(wǎng)絡(luò)流計(jì)算，分別采用SLAB模型、RELAX 4算法進(jìn)行模擬計(jì)算。數(shù)學(xué)計(jì)算模塊涉及到的數(shù)據(jù)類型比較復(fù)雜，采用的數(shù)據(jù)訪問接口類型較多，如屬性數(shù)據(jù)庫訪問接口、地理信息數(shù)據(jù)庫訪問接口和串口訪問接口等。

4)模擬顯示模塊及數(shù)據(jù)訪問接口

有毒氣體泄漏擴(kuò)散事故信息以及通過數(shù)學(xué)計(jì)算模塊獲得的計(jì)算結(jié)果，需進(jìn)行圖形化顯示，這部分功能主要由模擬顯示模塊完成。具體功能包括：事故地點(diǎn)顯示、有毒氣體擴(kuò)散范圍動(dòng)態(tài)顯示、應(yīng)疏散區(qū)域和亞區(qū)域顯示、疏散警戒點(diǎn)顯示、疏散路徑顯示、待疏散人數(shù)與已疏散人數(shù)顯示等。模擬顯示模塊主要訪問地理信息數(shù)據(jù)庫。

5)區(qū)域疏散決策分析模塊及數(shù)據(jù)訪問接口

區(qū)域疏散決策分析模塊負(fù)責(zé)區(qū)域疏散分析流程中事故信息獲取、疏散通知、有毒氣體擴(kuò)散模擬、區(qū)域疏散分析計(jì)算等4個(gè)環(huán)節(jié)的控制。通過對(duì)各個(gè)模塊的調(diào)用和消息的傳遞，將系統(tǒng)中各高內(nèi)聚、低耦合的模塊整合為1個(gè)統(tǒng)一的區(qū)域疏散決策分析流程。數(shù)據(jù)訪問接口根據(jù)流程涉及到的模塊不同而有所不同，主要包括：屬性數(shù)據(jù)庫訪問接口、地理信息數(shù)據(jù)庫訪問接口和串口訪問接口。

1.2　系統(tǒng)數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)

區(qū)域疏散分析系統(tǒng)數(shù)據(jù)分為屬性信息數(shù)據(jù)和地理信息數(shù)2大類，如圖2所示。

圖2　系統(tǒng)數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)組成說明Fig.2　System data structure

1)屬性數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)

區(qū)域疏散分析系統(tǒng)屬性數(shù)據(jù)主要包括：危險(xiǎn)源數(shù)據(jù)、應(yīng)急資源數(shù)據(jù)、硬件設(shè)備數(shù)據(jù)和居民建筑數(shù)據(jù)，存儲(chǔ)單元為數(shù)據(jù)庫和數(shù)據(jù)庫表。

①危險(xiǎn)源數(shù)據(jù)庫：危險(xiǎn)源數(shù)據(jù)庫中存儲(chǔ)的數(shù)據(jù)可以作為事故后果模擬的輸入數(shù)據(jù)來源，按照危險(xiǎn)源的種類建立數(shù)據(jù)庫表，主要包括：生產(chǎn)場(chǎng)所數(shù)據(jù)庫表、生產(chǎn)場(chǎng)所危險(xiǎn)物質(zhì)數(shù)據(jù)庫表、貯罐區(qū)數(shù)據(jù)庫表、貯罐數(shù)據(jù)庫表、庫區(qū)數(shù)據(jù)庫表、庫房數(shù)據(jù)庫表、庫房存儲(chǔ)危險(xiǎn)物質(zhì)數(shù)據(jù)庫表、鍋爐數(shù)據(jù)庫表、壓力容器數(shù)據(jù)庫表和壓力管道數(shù)據(jù)庫表。

②應(yīng)急資源數(shù)據(jù)庫：應(yīng)急資源數(shù)據(jù)庫中存儲(chǔ)的應(yīng)急資源相關(guān)數(shù)據(jù)是人員區(qū)域疏散模擬與人員調(diào)度的數(shù)據(jù)基礎(chǔ)，按照應(yīng)急資源類型建立數(shù)據(jù)庫表，主要包括：避難場(chǎng)所數(shù)據(jù)庫表、消防隊(duì)伍數(shù)據(jù)庫表和醫(yī)療機(jī)構(gòu)數(shù)據(jù)庫表等。

③硬件設(shè)備數(shù)據(jù)庫：硬件設(shè)備數(shù)據(jù)庫中存儲(chǔ)的硬件數(shù)據(jù)由區(qū)域疏散分析系統(tǒng)前端設(shè)備采集獲得，按照硬件設(shè)備的類型建立數(shù)據(jù)庫表，主要包括：監(jiān)測(cè)傳感器數(shù)據(jù)庫表、風(fēng)速風(fēng)向儀數(shù)據(jù)庫表和視頻探頭數(shù)據(jù)庫表。

④居民建筑數(shù)據(jù)庫：居民建筑數(shù)據(jù)庫中存儲(chǔ)的居民建筑物數(shù)據(jù)是區(qū)域疏散分析系統(tǒng)中疏散規(guī)模估算、疏散起始節(jié)點(diǎn)分析的數(shù)據(jù)基礎(chǔ)，按照居民建筑物類型建立數(shù)據(jù)庫表，主要包括：居民建筑物數(shù)據(jù)庫表和避難場(chǎng)所建筑物數(shù)據(jù)庫表。

2)地理數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)

地理數(shù)據(jù)是區(qū)域疏散分析系統(tǒng)中電子地圖的數(shù)據(jù)基礎(chǔ)，主要包括：危險(xiǎn)源的地理數(shù)據(jù)、居民建筑物的地理數(shù)據(jù)、居住區(qū)的地理數(shù)據(jù)、道路的地理數(shù)據(jù)和避難場(chǎng)所的地理數(shù)據(jù)等。其中，居民建筑物、居住區(qū)和道路的地理數(shù)據(jù)是區(qū)域疏散分析系統(tǒng)的主要數(shù)據(jù)分析和處理對(duì)象，針對(duì)不同類型的地理數(shù)據(jù)，系統(tǒng)分別建立相應(yīng)的圖層進(jìn)行管理和存儲(chǔ)。

1.3　區(qū)域疏散分析的業(yè)務(wù)流程和數(shù)據(jù)流程

業(yè)務(wù)流程是從系統(tǒng)用戶的實(shí)際業(yè)務(wù)需求角度，對(duì)系統(tǒng)運(yùn)行的各個(gè)環(huán)節(jié)和順序進(jìn)行描述；而數(shù)據(jù)流程則是在業(yè)務(wù)流程分析的基礎(chǔ)上，進(jìn)一步對(duì)系統(tǒng)每個(gè)業(yè)務(wù)功能涉及的數(shù)據(jù)調(diào)用情況進(jìn)行描述。

1) 業(yè)務(wù)流程分析

根據(jù)毒氣泄漏事故情景下的區(qū)域疏散需求，可以將完整的區(qū)域疏散分析過程劃分為：事故基本信息獲取、有毒氣體影響范圍分析與預(yù)測(cè)、區(qū)域疏散優(yōu)化分析3個(gè)階段，由不同模塊實(shí)現(xiàn)相應(yīng)功能，相關(guān)流程如圖3所示。

圖3　區(qū)域疏散分析系統(tǒng)業(yè)務(wù)流程Fig.3　Operation flow chart of analysis system for regional evacuation

階段一：事故信息獲取，是開展區(qū)域疏散分析的基礎(chǔ)。針對(duì)有毒氣體泄漏事故進(jìn)行疏散分析之前，應(yīng)當(dāng)了解事故發(fā)生的具體地點(diǎn)、時(shí)間、地形、社會(huì)環(huán)境與人口狀況、泄漏物質(zhì)名稱及其物理化學(xué)特性、毒性氣體揮發(fā)或釋放強(qiáng)度、泄漏的起始時(shí)間、預(yù)計(jì)持續(xù)時(shí)間和發(fā)生地當(dāng)時(shí)的氣象條件等基本信息。事故信息獲取由系統(tǒng)提供的事故接警、信息確認(rèn)功能完成，系統(tǒng)同時(shí)提供傳感器報(bào)警、電話報(bào)警等多種信息接入方式，獲取信息并確認(rèn)后，作為區(qū)域疏散分析的起始條件。

階段二：事故影響范圍分析與預(yù)測(cè)，主要針對(duì)有毒氣體泄漏擴(kuò)散過程進(jìn)行模擬計(jì)算，模擬有毒氣體危險(xiǎn)濃度邊界隨時(shí)間的變化情況，識(shí)別并確定可能致害的影響范圍并預(yù)測(cè)到達(dá)確定區(qū)域或地點(diǎn)的時(shí)間。事故影響范圍分析與預(yù)測(cè)由系統(tǒng)提供的事故后果模擬功能完成，所需輸入?yún)?shù)由信息獲取階段確認(rèn)并提供，有毒氣體擴(kuò)散范圍在電子地圖上動(dòng)態(tài)顯示。

階段三：區(qū)域疏散優(yōu)化分析，是在有毒氣體影響范圍、到達(dá)時(shí)間的分析基礎(chǔ)上，結(jié)合事故發(fā)生地點(diǎn)周邊的人口、道路情況等，確定疏散范圍或疏散亞區(qū)域，估算疏散的人口規(guī)模，結(jié)合可選的疏散通知方式及疏散人員的群體疏散行為特征，為區(qū)域疏散網(wǎng)絡(luò)模擬提供輸入，通過區(qū)域疏散網(wǎng)絡(luò)模擬，獲得有關(guān)疏散效率、疏散時(shí)間的最優(yōu)結(jié)果，以及達(dá)到該結(jié)果時(shí)關(guān)鍵疏散路徑和各路段的疏散人流變化情況。通過不斷調(diào)整輸入條件，決策者可方便比較不同疏散方案的可行性。

2)數(shù)據(jù)流程分析

基于區(qū)域疏散分析的業(yè)務(wù)流程，結(jié)合現(xiàn)代網(wǎng)絡(luò)通信、GIS、事故后果模擬和區(qū)域疏散模擬技術(shù)，從系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)角度可以進(jìn)一步劃分業(yè)務(wù)功能模塊，并對(duì)功能模塊之間的數(shù)據(jù)調(diào)用進(jìn)行定義和描述。各功能模塊之間的數(shù)據(jù)流程如圖4所示。

圖4　區(qū)域疏散分析系統(tǒng)數(shù)據(jù)流程Fig.4　Data flow chart of analysis system for regional evacuation

從圖4可知，接到毒氣泄漏事故報(bào)警后，系統(tǒng)通過事故現(xiàn)場(chǎng)地圖定位、現(xiàn)場(chǎng)視頻查看和危險(xiǎn)源信息搜索等功能，訪問相關(guān)數(shù)據(jù)庫表，實(shí)現(xiàn)相關(guān)信息的確認(rèn)，為氣體擴(kuò)散模擬和其他后續(xù)流程提供輸入。

2　系統(tǒng)實(shí)際應(yīng)用

2.1　事故案例背景介紹

以某化工企業(yè)(圖5中2個(gè)圓圈位置)為例，該企業(yè)生產(chǎn)過程所涉及的危險(xiǎn)化學(xué)品存在泄漏并釋放有毒氣體的可能性。選擇該企業(yè)聚氨酯股份公司MDI光氣生產(chǎn)設(shè)備作為潛在有毒氣體釋放源，該企業(yè)聚氨酯股份公司MDI生產(chǎn)系統(tǒng)位于圖5中較大圓圈圓心位置，主要由光氣合成塔、光氣緩沖罐、冷熱光氣化反應(yīng)器和反應(yīng)液處理裝置及工藝管道組成，主要危險(xiǎn)因素為光氣，主要存在于生產(chǎn)設(shè)備、光氣儲(chǔ)罐和與之相連的輸送管道及后續(xù)生產(chǎn)設(shè)備中。MDI生產(chǎn)系統(tǒng)廠區(qū)北面鄰海，南面靠山，地形南高北低，呈丘陵地形，廠區(qū)內(nèi)部地面平坦，海拔高度4～5 m。當(dāng)?shù)貙僦芯暥葴貛Ъ撅L(fēng)區(qū)海洋氣候，空氣濕潤，氣候溫和，年平均氣溫12.6℃，歷年極端最高氣溫38℃，極端最低氣溫-13.1℃。常年主導(dǎo)風(fēng)向?yàn)槟夏衔黠L(fēng)，年出現(xiàn)頻率為11%，夏季盛行南南西風(fēng)，冬季盛行西南西風(fēng)和北北西風(fēng)。常年平均風(fēng)速為3.9 m/s，以1、11和12月份最大，為4.5 m/s。

圖5　某化工企業(yè)航拍Fig.5　Aerial photography of a chemical company

圖5中，灰白色區(qū)塊均為居民地，可以看出，廠區(qū)北部、東北部均為居民密集居住區(qū)。據(jù)統(tǒng)計(jì)，MDI生產(chǎn)系統(tǒng)1 km范圍內(nèi)，有幸福十三村、幸福十四村和幸福十六村等，潛在最大疏散人口估計(jì)超過8 0573人；1～2 km范圍內(nèi)，有幸福十一村、幸福十二村、幸福十五村、幸福小區(qū)、珠璣小區(qū)等大量的居民區(qū)及商業(yè)區(qū)、學(xué)校、工廠等，潛在最大疏散人口估計(jì)超過10 5300人。顯然，一旦MDI生產(chǎn)系統(tǒng)中光氣泄漏并擴(kuò)散，將會(huì)危及廠區(qū)內(nèi)、周邊企業(yè)單位員工和普通群眾的生命安全與健康。

2.2　事故信息獲取與影響區(qū)域分析

2.2.1事故信息獲取

事故信息獲取主要通過接警功能模塊完成，接收來自傳感器、電話等報(bào)警信息，實(shí)時(shí)獲取事故基本情況記錄和氣象信息，接警人員可以通過現(xiàn)場(chǎng)視頻瀏覽、事故地點(diǎn)地圖定位、危險(xiǎn)源查詢等，確認(rèn)有關(guān)事故及致害物的信息。系統(tǒng)接警界面如圖6所示，從圖中可以看出，接警界面除包括事故發(fā)生地點(diǎn)和發(fā)生時(shí)間等基本信息外，同時(shí)包括：泄漏源尺寸、種類、預(yù)計(jì)堵漏時(shí)間等信息，以及事發(fā)地點(diǎn)在事發(fā)時(shí)的風(fēng)速、風(fēng)向及大氣穩(wěn)定度等氣象參數(shù)。

2.2.2影響區(qū)域分析

基于獲取到的事故發(fā)生地點(diǎn)、發(fā)生時(shí)間、致害物、氣象條件、泄漏持續(xù)時(shí)間和預(yù)計(jì)堵漏時(shí)間等信息，采用SLAB模型實(shí)現(xiàn)影響范圍的分析與預(yù)測(cè)。假定泄漏源為MDI生產(chǎn)系統(tǒng)的光氣泵，預(yù)計(jì)堵漏時(shí)間為10 min，泄漏孔徑為100 mm，風(fēng)向?yàn)槲髂巷L(fēng)，大氣風(fēng)速1.5 m/s，則泄漏擴(kuò)散后果如圖7所示。

圖7　光氣泄漏影響區(qū)域Fig.7　Affected area of photogas

2.3　區(qū)域疏散效果分析

系統(tǒng)獲得原始疏散網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)后，通過對(duì)網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換、時(shí)間擴(kuò)張、疏散初始化等過程，可求解疏散人流的最優(yōu)解并進(jìn)行疏散效果分析，包括疏散效率、疏散時(shí)間和疏散路網(wǎng)人流、擁堵狀況等信息，并在地圖或其他圖表上予以直觀顯式。

2.3.1疏散效率

假定事故發(fā)生在深夜12點(diǎn)，在泄漏源、泄漏特征、氣象條件等參數(shù)與前述示例相同的情況下，僅通過改變疏散通知方式、加載方式，模擬總疏散效率隨不同疏散參數(shù)的變化情況。如圖8所示，分別選擇2種通知方式和2種加載方式，進(jìn)行4種工況下疏散效率的對(duì)比。從圖8可以看出，采取警報(bào)器與電話的混合通知方式，假定接通知的人員15 min內(nèi)全部采取疏散行動(dòng)的效率最高，疏散通知開始30 min后，總體疏散效率可達(dá)26.7%左右；60 min后，可達(dá)60.6%左右； 80%以上人員撤離到疏散范圍之外的必需疏散時(shí)間約83 min。

圖8　不同通知方式和加載方式的總疏散效率對(duì)比Fig.8　Comparison of total evacuation efficiency of different notification and loading methods

2.3.2路段人流動(dòng)態(tài)變化

通過基于離散時(shí)間網(wǎng)絡(luò)流分析，可以獲得區(qū)域疏散網(wǎng)絡(luò)中，任意路段中疏散人流的動(dòng)態(tài)變化情況。圖9為3種不同疏散條件下某路段人流的動(dòng)態(tài)變化情況，獲得路段人流的動(dòng)態(tài)變化，有助于分析各路段利用和可能的擁堵情況。

圖9　某路段疏散人數(shù)動(dòng)態(tài)變化情況Fig.9　Dynamic change of the evacuees in a section

2.3.3疏散路網(wǎng)利用

利用獲得的各路段疏散人流的動(dòng)態(tài)變化情況，通過GIS網(wǎng)絡(luò)分析技術(shù)，系統(tǒng)可以動(dòng)態(tài)顯示路網(wǎng)中各路徑的利用情況，分析不同疏散條件下，周邊群眾可能利用的主要路徑和該路徑疏散人流情況。本文調(diào)整設(shè)定如下2種疏散策略：

1)泄漏事故與疏散通知同步發(fā)生。假定光氣發(fā)生泄漏，相應(yīng)警報(bào)系統(tǒng)立即發(fā)出疏散警報(bào)，即光氣泄漏基本與疏散通知同步發(fā)生。

2)光氣泄漏事故發(fā)生前30 min發(fā)出疏散通知。假定現(xiàn)場(chǎng)應(yīng)急決策人員在出現(xiàn)光氣泄漏征兆時(shí)，即發(fā)出疏散通知，比光氣泄漏事故發(fā)生時(shí)間提前30 min，為預(yù)防性疏散。

通過本系統(tǒng)模擬光氣擴(kuò)散過程和人員疏散過程。圖10為第1種情況下，光氣泄漏擴(kuò)散與周邊人員疏散在泄漏事故發(fā)生后30 min和40 min的動(dòng)態(tài)變化情況。從圖10中可以看出，部分人員在疏散時(shí)可能暴露在光氣擴(kuò)散形成的傷亡區(qū)域。

圖10　第1種情況下的泄漏擴(kuò)散及疏散人流動(dòng)態(tài)變化情況Fig.10　Dynamic changes of evacuation in the first case

圖11為第2種情況下，光氣泄漏擴(kuò)散與周邊人員疏散在泄漏事故發(fā)生后30 min和40 min時(shí)的動(dòng)態(tài)變化情況。從圖11中可以看出，第2種疏散策略下，光氣擴(kuò)散到周邊居民區(qū)時(shí)，大量居民已遠(yuǎn)離光氣傷亡區(qū)域。

顯然，通過以上的對(duì)比可以說明，針對(duì)毒氣泄漏事故，應(yīng)盡早通知周邊居民疏散。

圖11　第2種情況下的泄漏擴(kuò)散及疏散人流動(dòng)態(tài)變化情況Fig.11　Dynamic changes of evacuation in the second case

3　結(jié)論

1)在綜合區(qū)域疏散分析網(wǎng)絡(luò)模型及各功能模塊基礎(chǔ)上，完成基于GIS的區(qū)域疏散分析系統(tǒng)的原型設(shè)計(jì)，包括：區(qū)域疏散分析業(yè)務(wù)流程和數(shù)據(jù)流程分析、系統(tǒng)總體結(jié)構(gòu)和數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)。

2)結(jié)合某化工企業(yè)的MDI生產(chǎn)系統(tǒng)及周邊環(huán)境，對(duì)區(qū)域疏散分析系統(tǒng)進(jìn)行應(yīng)用研究，基于實(shí)際場(chǎng)景，針對(duì)不同事故情景、疏散條件及策略進(jìn)行了模擬和對(duì)比分析，研究表明：混合通知方式下的疏散效率最高、毒氣泄漏事故發(fā)生后應(yīng)盡早通知周邊居民疏散。

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