随着城乡公路的建设、高速公路的增多、汽车运输业的大力发展，公路运输因其机动灵活、快速及时、方便经济等特点，成为当前我国危险化学品运输的一种主要途径之一。然而，危险化学品在公路运输过程中，由于管理原因、人的失误、车辆包装和设备设施的缺陷、路况与环境方面等原因，盛装易燃、易爆、有毒危险化学品的容器及相关辅助设施有可能因发生交通事故被击穿、破裂或损坏，泄漏出的所运输的易燃、易爆、有毒化学品可能会引发火灾、爆炸、中毒等二次灾害事故，对沿途的居民、行人、其他车辆及设施等构成潜在的巨大威胁，且很有可能对大气、水体、土壤等生态环境造成污染，甚至造成较大范围的人员伤亡和财产损失。这就需要在事故发生后及时采取相应的应急措施，将事故损失降到最低。因此，针对危险化学品运输事故后果进行模拟研究很有必要，它能从理论上指导应急救援，对于减小危害和损失有非常重要的现实意义和应用价值。 本学位论文的研究目的就是在危险化学品公路运输途中发生泄漏事故后，能及时、迅速、有效、直观的对危险化学品在大气中、河流中的扩散浓度、扩散范围、影响区域做出预测，快速评估出火灾、爆炸、中毒等二次灾害事故的危害范围和影响区域，并以此为依据制定相应的应急救援措施，希望能为公路运输危险化学品事故的控制和处理提供一点参考。 危险化学品运输事故发生后，危化品为常压下液态的物料，很可能会泄漏并四处流淌，同时蒸发为气体扩散；若危化品为常温下加压压缩、液化储存的物料，一旦泄漏至空气中会迅速膨胀、气化为常压下的大量气体，迅速扩散至大范围空间，如液化石油气、液氯、液氨。如果泄漏物质有毒性，将造成所扩散范围内的人员中毒；有毒有害物质泄漏后进入水中，随河流扩散，则会造成大面积的水流污染。因此，本文第二章研究了危险化学品在大气中(平原地区和山区)、河流中的泄漏扩散模型，分析了危化品泄漏事故发生后时空浓度分布和影响区域。其中大气扩散部分，重点分析了危险货物运输车辆在平原地区发生泄漏事故后的扩散模型，考虑了两种情况：①在公路运输过程中因发生交通事故等因素导致车辆停止后危化品泄漏；②因不确定因素致使运输车辆行驶过程中危化品泄漏；分别建立了各相应情况下的大气中浓度扩散模型。此外，随着交通运输的发展，大跨度桥梁建设增多，运送有毒有害化学危险品车辆在桥上发生交通事故，有毒有害物质泄漏后将随水流扩散，造成河水严重污染。针对此种情况，第二章中还介绍了不考虑边界反射情况时，难降解的有毒有害物质在水流中的一维和二维扩散模型。 危险化学品运输途中泄漏事故一旦发生，常常导致火灾、爆炸、人员中毒等二次灾害事故。如果所运输危化品有燃烧爆炸性，将可能形成火球、池火灾、蒸气云爆炸、沸腾液体扩展蒸气爆炸等严重的火灾爆炸事故；如果泄漏物质有毒性，将造成所扩散范围内的人员中毒；为此笔者在借助前人研究的基础上，在论文第三章对危险化学品公路运输途中发生泄漏后，导致多种可能的二次灾害事故的后果进行了模拟分析，分别对毒害范围、爆炸范围、热辐射范围、火灾范围等选取了适合的数学模型。其中讨论的主要模型如下：①火灾危害模型，包括：池火、喷射火、火球和突发火四种模式。②爆炸伤害模型，包括：蒸气云爆炸和沸腾液体扩展蒸气爆炸两种模型。③毒气泄漏伤害模型，包括：固定和流动两种状态下的毒害模型。对这些模型的分析研究可以为道路交通安全评价、管理以及事故应急体系的建立等方面提供相应的定量依据。在运用泄漏扩散和定量预测模型进行后果模拟时，经常会有十分繁琐和数量巨大的数学运算过程。随着计算机的迅猛发展，计算机辅助进行量化风险，已经成为量化风险分析的重要手段，国内外的大量工程软件都可以应用于安全分析的相应环节之中，MATLAB软件就是其中之一。本文第四章着重于应用第二章和第三章所论述的泄漏扩散模型和二次灾害后果评价模型，利用计算功能和运算效率很高的MATLAB工程软件，快速开发出相应的计算软件包，只需将已知数据输入，即可自动完成数据分析与计算，能在计算机上模拟显示公路运输危险化学品泄漏扩散后浓度分布，影响范围，并可根据需要输出各种复杂的二维和三维图形，便于快速评估事故后果，方便的实现了数据的可视化，大大提高了其实用化程度。相比VC、VB或其它开发工具，其模块开发时间和工作技术难度大幅减小。本文分别以氯化氢、农药、液化石油气、液氨为例，运用所开发软件包，用计算机对其进行模拟分析，对该论文的研究进行了验证。 本文第五章阐述了危险化学品运输事故应急救援的现状、特点、基本原则和基本任务，提出了建立省一级危险化学品运输事故应急救援系统的总体目标和基本框架，并分别论述了建立应急救援支持系统的要素。 论文的结尾，作者就危险化学品公路运输事故后果模拟问题，提出了其它有待于进一步研究解决的问题，即需要对公路运输危险化学品的泄漏扩散机理、事故模型、二次灾害后果模型、事故应急处理等领域的知识和技术进行更为深入的研究，以建立起更为准确的后果预测模型，开发出有实用价值的后果模拟系统软件，为危化品公路运输安全管理提供理论和技术支持，保障人民生命和财产安全。