丁 洋,陳文彬,林海飛,朱 冰,譚軍紅

(1.西安科技大學(xué) 安全科學(xué)與工程學(xué)院,陜西 西安 710054;2.西安科技大學(xué) 西部礦井開采及災(zāi)害防治教育部重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室,陜西 西安 710054)

0 引 言

近年來(lái),全球氣候變化加劇與生態(tài)環(huán)境不斷惡化引起各國(guó)對(duì)碳減排的高度重視[1-3]。中國(guó)作為碳排放大國(guó),2020年9月22日,習(xí)近平總書記在第七十五屆聯(lián)合國(guó)大會(huì)一般性辯論上鄭重宣布中國(guó)CO2排放力爭(zhēng)2030年前達(dá)到峰值,努力爭(zhēng)取2060年前實(shí)現(xiàn)碳中和[4]。實(shí)現(xiàn)碳中和的根本路徑是減排增匯,碳捕獲、利用和封存(Carbon Capture,Utilization and Storage,CCUS)被認(rèn)為是脫碳的關(guān)鍵戰(zhàn)略,而CO2封存是CCUS鏈的最后一環(huán),地質(zhì)封存是目前發(fā)展最為成熟的一種封存方式[5-9]。

煤炭長(zhǎng)期以來(lái)是中國(guó)的主體能源,在煤炭資源開采過(guò)程中,形成了大量的地下采空區(qū)[10-11],由于各種因素的限制,在煤礦采空區(qū)依然殘留大量煤炭,煤基質(zhì)中的CO2吸附優(yōu)勢(shì)要強(qiáng)于CH4,CO2注入采空區(qū)會(huì)與殘留煤炭中的CH4產(chǎn)生競(jìng)爭(zhēng)吸附[12-15],從而實(shí)現(xiàn)CO2以吸附態(tài)封存于采空區(qū)。但采空區(qū)原始應(yīng)力遭到破壞,裂隙演化和滲流規(guī)律變得復(fù)雜[16-18],這導(dǎo)致了采空區(qū)封存CO2相較于其他封存方式可能具有更高的泄漏風(fēng)險(xiǎn),而一旦泄漏,則可能對(duì)植物、動(dòng)物以及人類造成嚴(yán)重威脅。因此,明確采空區(qū)封存CO2泄漏至地表后的擴(kuò)散規(guī)律和濃度分布具有重要的安全和環(huán)保意義。

對(duì)于CO2泄漏至大氣后的擴(kuò)散規(guī)律,前人利用數(shù)值模擬進(jìn)行了大量的研究。MAZZOLDI等將Kit Fox試驗(yàn)和高壓管道泄漏CO2的擴(kuò)散模擬進(jìn)行比較,研究表明CFD模型的準(zhǔn)確性比高斯模型更高[19]。XING等利用CFD軟件模擬了CO2井噴事故的擴(kuò)散情況,并將試驗(yàn)數(shù)據(jù)進(jìn)行了對(duì)比驗(yàn)證,得到標(biāo)準(zhǔn)k-ε和SSTk-ω模型的計(jì)算結(jié)果與CHANG標(biāo)準(zhǔn)下的試驗(yàn)結(jié)果吻合較好[20]。WEN等在開源CFD代碼OpenFOAM上開發(fā)了一個(gè)專門用于CO2在大氣中擴(kuò)散的求解器,模擬了在無(wú)地形影響下CO2的泄漏情況[21-22]。WANG等研究了地形和釋放源溫度對(duì)復(fù)雜地形條件下埋地管道CO2泄漏擴(kuò)散的影響[23]。眾多學(xué)者在CO2地表泄漏擴(kuò)散方面取得了豐碩的研究成果,對(duì)于CO2的擴(kuò)散模擬,目前大部分研究是高壓儲(chǔ)罐和運(yùn)輸管道的泄漏,對(duì)于常壓泄漏擴(kuò)散機(jī)制的研究較少,并且在研究地形對(duì)CO2擴(kuò)散的影響方面,多是用單一的地形起伏來(lái)進(jìn)行表征,對(duì)于真實(shí)地形條件下的復(fù)雜影響研究較少。

文中根據(jù)試驗(yàn)礦井采空區(qū)地表真實(shí)地形提取地形特征,建立CFD模型,利用Fluent模擬研究不同影響因素下常溫常壓CO2在封存區(qū)上方地表濃度分布規(guī)律和危險(xiǎn)的擴(kuò)散范圍,為采空區(qū)封存CO2項(xiàng)目安全評(píng)價(jià)提供參考。

1 地形特征提取和數(shù)值建模

1.1 試驗(yàn)礦井位置

陜西省神府礦區(qū)歷經(jīng)多年的開采,形成了大量采空區(qū),以淺埋煤層為主,并且有低透氣性的紅土層保證了低壓儲(chǔ)存CO2的可行性。同時(shí),榆林能源化工基地每年會(huì)產(chǎn)生大量的純CO2,基地與礦區(qū)處于同一區(qū)域,便于項(xiàng)目的開展,降低成本。因此,項(xiàng)目選擇陜西省侏羅紀(jì)煤田神府礦區(qū)某煤礦作為典型淺埋煤層采空區(qū)吸儲(chǔ)CO2實(shí)施地點(diǎn)。項(xiàng)目的中試位置擬選定在試驗(yàn)礦井首采25201工作面,試驗(yàn)平面范圍初步確定為300 m×500 m,其封存位置如圖1所示。

圖1 CO2封存區(qū)域Fig.1 CO2 storage area

1.2 地形特征提取和數(shù)值建模

為了觀測(cè)CO2泄漏后封存區(qū)域及周邊的CO2分布,選擇封存地點(diǎn)周邊1 500 m×1 500 m的區(qū)域作為模擬區(qū)域。地形提取流程如圖2所示,將所選區(qū)域的瓦片數(shù)據(jù)下載拼接后導(dǎo)入ArcGIS軟件中,結(jié)合封存地點(diǎn)的Dem數(shù)據(jù)提取地形特征,再根據(jù)中央經(jīng)線進(jìn)行投影,將投影后的數(shù)據(jù)導(dǎo)入Global Mapper軟件得到了研究區(qū)域的高程圖(圖3),該區(qū)域最高海拔1 225 m,最低海拔1 091 m,海拔高差134 m。最后在Sketch UP軟件中完成建模。

圖2 建模流程Fig.2 Modeling process

圖3 研究區(qū)域高程圖Fig.3 Elevation in study area

2 數(shù)值模擬

2.1 模擬方案

文中利用Fluent數(shù)值模擬軟件,分析了不同泄漏速度、不同風(fēng)速下CO2在目標(biāo)區(qū)域的擴(kuò)散規(guī)律,并且在平坦無(wú)起伏的地形模型上進(jìn)行了對(duì)照模擬,以便觀察分析地形影響。泄漏點(diǎn)設(shè)在圖3紅色圓圈區(qū)域內(nèi),該區(qū)域位于計(jì)算域的中部位置,更有利于觀測(cè)CO2泄漏擴(kuò)散規(guī)律,并且注入井也位于封存區(qū)域的中部位置,泄漏點(diǎn)設(shè)在此處能模擬出井筒泄漏時(shí)的CO2擴(kuò)散情況,同時(shí)該區(qū)域四周海拔都相對(duì)較高,便于研究地形的影響。設(shè)定泄漏口為直徑1 m圓孔,泄漏時(shí)間3 600 s,泄漏速度用CO2泄漏的質(zhì)量流量來(lái)表征。模擬方案見表1。

表1 模擬方案Table 1 Simulation scheme

采空區(qū)封存CO2泄漏特點(diǎn)與管道或儲(chǔ)罐泄漏特點(diǎn)不同。管道或儲(chǔ)罐泄漏是由于高壓突然釋放,因此泄漏速度快、但并不持續(xù);而采空區(qū)泄漏屬于常壓泄漏,泄漏速度緩慢、但持續(xù)泄漏。因此為了充分模擬這種泄漏特點(diǎn),將泄漏速度根據(jù)梯度由小到大設(shè)置,并且對(duì)于每種情況,都模擬了從泄漏開始3 600 s后的CO2泄漏擴(kuò)散結(jié)果。為了充分了解CO2泄漏的危害范圍,選擇較高的泄漏速度即10 kg/s作為初始條件模擬其他因素變化對(duì)CO2擴(kuò)散的影響。根據(jù)調(diào)查,封存區(qū)域所在地風(fēng)速常年小于5級(jí)(5級(jí)風(fēng)速為8～10.7 m/s),因此選擇0～10 m/s的風(fēng)速進(jìn)行數(shù)值模擬。由圖3可知,研究區(qū)域總體海拔是沿著y軸正方向逐漸降低,因此為了研究地形和風(fēng)速的相互影響,研究方案中將風(fēng)速變化時(shí)的風(fēng)向設(shè)為沿y軸負(fù)方向。

2.2 基本假設(shè)與流動(dòng)方程

2.2.1 基本假設(shè)

對(duì)于采空區(qū)封存CO2泄漏釋放到地表的氣體,在抵達(dá)地表后,其壓力溫度已經(jīng)和環(huán)境值基本一致,所以假設(shè)其泄漏壓力溫度與大氣壓和環(huán)境溫度相同,即常溫常壓泄漏,因此用于擴(kuò)散模擬的源流體為氣態(tài)CO2。模擬研究基于以下假設(shè)：①氣體為連續(xù)介質(zhì);②氣體流動(dòng)過(guò)程為不可壓縮;③氣體流動(dòng)不考慮傳熱與化學(xué)反應(yīng);④地表組分傳輸模型只考慮空氣和CO2。

2.2.2 流動(dòng)方程[24]

1)質(zhì)量守恒方程。

(1)

2)動(dòng)量守恒方程。慣性(非加速)參考系中的動(dòng)量守恒由下式描述

(2)

(3)

式中μ為分子粘度,Pa·s;I為單位張量,右側(cè)的第二項(xiàng)是體積膨脹的影響。

3)能量守恒方程。

(4)

上述3個(gè)方程流體運(yùn)動(dòng)的基本控制方程,主要是將流體運(yùn)動(dòng)時(shí)必須遵循的物理定律用方程的形式表達(dá)出來(lái),從而解出流體流動(dòng)的未知量。

4)組分輸運(yùn)模型。組分輸運(yùn)模型是模擬混合物各組分之間或與其他相之間的相互作用,對(duì)于CO2泄漏擴(kuò)散,主要是模擬CO2和空氣的相互作用。選擇求解組分的守恒方程時(shí),Icepak通過(guò)解第i個(gè)組分的對(duì)流擴(kuò)散方程來(lái)預(yù)測(cè)每個(gè)組分的局部質(zhì)量分?jǐn)?shù)Yi。這個(gè)守恒方程的一般形式如下。

(5)

式中Yi為物質(zhì)i的質(zhì)量分?jǐn)?shù),即質(zhì)量擴(kuò)散矢量,而Si為物質(zhì)i的凈生產(chǎn)速率。

湍流中的質(zhì)量擴(kuò)散

(6)

該方程主要表征CO2在地表擴(kuò)散的行為。其中Di,m是組分i的質(zhì)量擴(kuò)散系數(shù),Sct是湍流施密特?cái)?shù),默認(rèn)設(shè)置為0.7。

5)標(biāo)準(zhǔn)k-ε模型的傳輸方程。湍流是自然界普遍的流動(dòng)形式,湍流運(yùn)動(dòng)的特征是在流動(dòng)過(guò)程中流體各質(zhì)點(diǎn)具有的互相混合的特性,速度和壓力等物理量在空間、時(shí)間上具有隨機(jī)性的脈動(dòng)值,而湍流模型就是表征湍流運(yùn)動(dòng)特點(diǎn)的方程。湍流動(dòng)能k及其耗散率ε由以下輸運(yùn)方程獲得

(7)

(8)

在這些方程中,Gk為由于平均速度梯度產(chǎn)生的湍流動(dòng)能;Gb為由于浮力產(chǎn)生的湍流動(dòng)能,根據(jù)k-ε模型中浮力對(duì)湍流的影響計(jì)算。YM為可壓縮湍流中的脈動(dòng)膨脹對(duì)總耗散率的貢獻(xiàn)。C1ε,C2ε,C3ε為常數(shù);σk,σε分別為k和ε的湍流普朗特?cái)?shù);Sk,Sε為用戶定義的源項(xiàng)。

2.3 計(jì)算域和邊界條件

根據(jù)圖3高程數(shù)據(jù)建立采空區(qū)地表模型,通過(guò)紅圈所在位置確定泄漏口中心點(diǎn)坐標(biāo)為(715,725,47.22)。為了適應(yīng)地表134 m的高程差異,以模型在z軸上的點(diǎn)即(0,0,114.48)作為基準(zhǔn)點(diǎn),建立高度為300 m的立方體模型。模型計(jì)算域如圖4(a)所示。

圖4 計(jì)算域和局部網(wǎng)格特征Fig.4 Computational domain and local mesh features

圖4(b)顯示了擴(kuò)散模型的面網(wǎng)格特征,由于幾何形狀比較復(fù)雜,計(jì)算區(qū)域主要離散為六面體單元,其中分別對(duì)地表和泄漏源附近的網(wǎng)格進(jìn)行了不同程度的加密。在最終仿真之前,進(jìn)行了網(wǎng)格獨(dú)立性研究,以確保網(wǎng)格對(duì)結(jié)果的影響可以忽略不計(jì),最終確定的網(wǎng)格大約由400萬(wàn)個(gè)單元組成。

擴(kuò)散模型邊界條件設(shè)置如下：①CO2源：質(zhì)量流量入口,環(huán)境壓力和溫度,質(zhì)量流率根據(jù)模擬方案所述設(shè)定;②進(jìn)風(fēng)口：速度入口,環(huán)境壓力和溫度,風(fēng)速根據(jù)模擬方案所述設(shè)定;③出口：具有環(huán)境壓力和溫度的壓力出口,模擬無(wú)風(fēng)條件時(shí),進(jìn)風(fēng)口也設(shè)為壓力出口;④地面和頂部：溫度等于環(huán)境溫度的防滑等溫墻。

2.4 模型驗(yàn)證

利用上述k-ε模型和數(shù)值方法模擬了平地上泄漏速度10 kg/s,風(fēng)速6 m/s的CO2擴(kuò)散。WEN等利用SSTk-ω模型模擬了CO2和空氣的混合物從泄漏源以50 kg/s的泄漏速度、2 m/s的風(fēng)速泄漏至大氣的擴(kuò)散情況[21]。圖5比較了距離泄漏源下風(fēng)向200 m處CO2濃度的試驗(yàn)和兩者的模擬結(jié)果,k-ε和SSTk-ω模型的模擬結(jié)果比較表明,兩者的變化趨勢(shì)具有高度的一致性,k-ε模擬的較大風(fēng)速造成了CO2到達(dá)200 m處的時(shí)間更早,SSTk-ω模擬的較大泄漏速度造成了同一時(shí)刻更高的CO2濃度,符合實(shí)際情況,因此本研究所用的k-ε模型具有較高的可靠性。

圖5 距離泄漏源下風(fēng)向200 m處CO2濃度的試驗(yàn)和模擬結(jié)果的比較Fig.5 Comparison of experimental and simulated results of CO2 concentration at 200 m downwind from the leakage source

3 結(jié)果與討論

研究的主要關(guān)注點(diǎn)是CO2濃度在10 000 ppm(即1%)水平的范圍。根據(jù)參考文獻(xiàn)[20]的研究結(jié)果,當(dāng)CO2濃度超過(guò)1%時(shí),可能引發(fā)人員出現(xiàn)氣喘、頭痛、眩暈等不適癥狀。為了分析CO2在濃度范圍為0%～1%時(shí)的擴(kuò)散規(guī)律,繪制了CO2濃度的云圖,并將1%濃度水平的等值面作為對(duì)人體可能產(chǎn)生危害的范圍進(jìn)行描述。這一范圍的描述包括在縱向(y軸方向)和橫向(x軸方向)的影響距離以及等值面的面積。需要明確的是,上述危害范圍僅表示對(duì)人體有害的范圍,并非CO2擴(kuò)散的范圍(同樣適用于后續(xù)描述)。在豎直方向(即z軸方向)上,由于重力的作用,CO2的擴(kuò)散距離較小,主要分布在地表空間內(nèi),并且相對(duì)穩(wěn)定。因此,本研究不考慮豎直方向上的擴(kuò)散,而將地表危害區(qū)域作為立體空間內(nèi)的危害區(qū)域加以考慮。

3.1 平坦無(wú)特征地形的泄漏

為了評(píng)估真實(shí)地形對(duì)危害范圍的影響,提前模擬了平坦無(wú)特征地形上的CO2擴(kuò)散作為對(duì)照組。圖6顯示了無(wú)風(fēng)條件下泄漏速度為10 kg/s時(shí),泄漏不同時(shí)間的CO2濃度分布云圖。無(wú)風(fēng)時(shí),CO2泄漏后往四周均勻擴(kuò)散,擴(kuò)散范圍逐漸增大,但高濃度區(qū)域相對(duì)于低濃度區(qū)擴(kuò)散較為緩慢。

有風(fēng)的條件下,整個(gè)模擬分為2個(gè)步驟進(jìn)行：①穩(wěn)態(tài)模擬：根據(jù)模擬方案提供的風(fēng)速在地形上建立風(fēng)場(chǎng),為下一步的模擬提供初始條件;②瞬態(tài)模擬：在風(fēng)場(chǎng)下模擬CO2在計(jì)算域內(nèi)的泄漏擴(kuò)散。圖7顯示了在平坦地形上,CO2在泄漏速度10 kg/s、風(fēng)速6 m/s、風(fēng)向沿y軸負(fù)方向時(shí),泄漏不同時(shí)間的濃度分布云圖。此時(shí)CO2主要沿著風(fēng)向擴(kuò)散,在190 s左右,其計(jì)算域內(nèi)的濃度分布云圖就趨于穩(wěn)定,高濃度區(qū)域擴(kuò)散相對(duì)于低濃度區(qū)域擴(kuò)散也較為緩慢。

圖7 無(wú)風(fēng)時(shí)不同泄漏速度下CO2泄漏不同時(shí)間的濃度分布(0%～1%)云圖Fig.7 Concentration distribution(0%～1%)of CO2 leakage at different time under different leakage velocity without wind

表2顯示了以上2種情況泄漏3 600 s后的1%濃度等值面數(shù)據(jù),藍(lán)色區(qū)域代表可能對(duì)人體產(chǎn)生危害的區(qū)域。由表可見,無(wú)風(fēng)和有風(fēng)條件下的影響面積存在顯著差異,這是因?yàn)闊o(wú)風(fēng)時(shí)CO2均勻擴(kuò)散,有風(fēng)時(shí)CO2沿風(fēng)向擴(kuò)散,導(dǎo)致縱向影響距離增加,橫向影響距離縮小,并且風(fēng)力加速了CO2的擴(kuò)散,使CO2累積變得困難,所以相比無(wú)風(fēng)條件高濃度區(qū)域面積急劇縮小。

3.2 真實(shí)地形條件下泄漏速度的影響

圖7顯示了無(wú)風(fēng)時(shí)不同泄漏速度下CO2濃度為0%～1%的擴(kuò)散云圖。在無(wú)風(fēng)條件下,CO2泄漏后呈不規(guī)則分布,泄漏速度越大,CO2的橫向和縱向擴(kuò)散范圍越大。泄漏速度較小時(shí),CO2主要往地勢(shì)較低的區(qū)域擴(kuò)散,當(dāng)CO2泄漏速度足夠大時(shí),其擴(kuò)散也能克服部分地形影響,往地勢(shì)高的區(qū)域擴(kuò)散,但相對(duì)于地勢(shì)低的方向,擴(kuò)散有限?？傮w而言,CO2擴(kuò)散的趨勢(shì)是一致的,泄漏速度的變化只會(huì)影響擴(kuò)散范圍的大小。無(wú)風(fēng)條件下,CO2擴(kuò)散主要受2個(gè)因素的影響,一是地形因素,由于CO2是重氣,在重力的作用下會(huì)下沉,因此會(huì)往地勢(shì)低的區(qū)域擴(kuò)散;二是濃度因素,CO2會(huì)由濃度高的區(qū)域往濃度低的區(qū)域擴(kuò)散。

在相同的泄漏速度和擴(kuò)散時(shí)間內(nèi),平坦地形的CO2擴(kuò)散范圍大于真實(shí)地形,因?yàn)镃O2在平坦地形是從泄漏點(diǎn)往四周均勻擴(kuò)散,而在真實(shí)地形CO2主要沿著y軸正方向運(yùn)動(dòng),地勢(shì)的升高限制了其他方向的擴(kuò)散。然而,在y軸負(fù)方向,真實(shí)地形的擴(kuò)散距離大于平坦地形。

表3顯示了無(wú)風(fēng)條件下CO2泄漏3 600 s后濃度為1%的等值面數(shù)據(jù)。由表可見,隨著泄漏速度的增加,CO2擴(kuò)散的橫縱向影響距離以及影響面積都逐漸增加,因此泄漏速度是影響CO2擴(kuò)散的關(guān)鍵因素,直接決定了CO2泄漏之后的危害范圍。當(dāng)泄漏速度為10 kg/s時(shí),與平地相比,真實(shí)地形下的影響面積更大,說(shuō)明在無(wú)風(fēng)條件下封存區(qū)域地表整體地形更有利于CO2的局部累積,從而造成CO2濃度1%以上的區(qū)域面積較大,這一點(diǎn)在預(yù)防真實(shí)地形發(fā)生CO2泄漏方面需要引起重視。

表3 無(wú)風(fēng)情況下真實(shí)地形泄漏3 600 s后的1%CO2濃度等值面數(shù)據(jù)Table 3 Isosurface data of 1% CO2 concentration after 3 600 s of real terrain leakage under no wind condition

3.3 真實(shí)地形條件下風(fēng)速的影響

圖8顯示了在泄漏速度為10 kg/s,風(fēng)向沿y軸負(fù)方向時(shí),不同風(fēng)速下的CO2濃度分布云圖。在CO2云圖前段,結(jié)合圖3高程圖所示,CO2有明顯的沿山谷擴(kuò)散的情況,這是由于擴(kuò)散云圖前段風(fēng)向與山谷走向幾乎一致,但在后段山谷走向發(fā)生了偏移,此時(shí),風(fēng)為CO2提供的力克服了地形影響,CO2不再沿山谷擴(kuò)散。在可見區(qū)域(計(jì)算域)內(nèi),CO2在風(fēng)力作用濃度分布趨于穩(wěn)定,即隨時(shí)間變化幅度很小或不變,并且風(fēng)速越大,其達(dá)到穩(wěn)定越快。

圖8 泄漏速度10 kg/s時(shí)不同風(fēng)速下CO2泄漏不同時(shí)間的濃度分布(0%～1%)云圖Fig.8 Concentration distribution(0%～1%)of CO2 leakage at different time under different wind speeds at the leakage rate of 10kg/s

風(fēng)速2 m/s時(shí),在近泄漏源處,高濃度區(qū)域呈現(xiàn)沿x軸負(fù)方向偏移的傾向,這是由于地形的影響,從圖3中可以看出,在該區(qū)域右側(cè)是陡峭的山坡,上下落差超過(guò)50 m,所以阻擋了大部分CO2沿x軸正方向的橫向擴(kuò)散。當(dāng)風(fēng)速逐漸增大后,以上情形不再出現(xiàn)。風(fēng)速相同時(shí),CO2在真實(shí)地形的擴(kuò)散達(dá)到穩(wěn)定狀態(tài)所需的時(shí)間比平坦地形更長(zhǎng),因?yàn)楫?dāng)風(fēng)沿y軸負(fù)方向吹時(shí)真實(shí)地形下的CO2擴(kuò)散需要克服地形對(duì)它的阻礙作用,而平坦地形則不需要。

表4顯示了不同風(fēng)速下CO2泄漏3 600 s后濃度為1%的等值面數(shù)據(jù)。由表可知,風(fēng)速增大,CO2擴(kuò)散的危害范圍并沒(méi)有隨之?dāng)U大,其橫向影響距離隨風(fēng)速的增大而減小,但其縱向影響距離是先增大后減小,這可能是由于風(fēng)速到達(dá)一定值時(shí),會(huì)加速CO2與空氣的混合,從而造成了泄漏CO2的快速稀釋,使高濃度區(qū)域的覆蓋范圍減小。

表4 有風(fēng)情況下真實(shí)地形泄漏3 600 s后的1%CO2濃度等值面數(shù)據(jù)Table 4 Isosurface data of 1% CO2 concentration after 3 600 s of real terrain leakage under windy conditions

4 結(jié) 論

1)試驗(yàn)礦井采空區(qū)封存CO2的地表泄漏速度越大,擴(kuò)散范圍越大,危害范圍也越大;風(fēng)速越大,擴(kuò)散速度越快,橫向擴(kuò)散越小。

2)在無(wú)風(fēng)和風(fēng)速較小(小于2 m/s)時(shí),CO2會(huì)主要沿著地勢(shì)低的方向擴(kuò)散。

3)當(dāng)風(fēng)速大于等于2 m/s時(shí),風(fēng)和地形對(duì)CO2擴(kuò)散都具有重要作用,并且隨著風(fēng)速逐漸增加,CO2的擴(kuò)散會(huì)慢慢受風(fēng)的主導(dǎo),因此一旦發(fā)生泄漏需要注意泄漏源下風(fēng)向的CO2濃度變化。