以ALOHA及GIS軟體探討氟化氫槽車公路運輸事故風險評估(以國道一號桃園段為例)

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姓名

陳少宇(Shao-Yu Chen) 查詢紙本館藏

畢業系所

土木工程學系

論文名稱

以ALOHA及GIS軟體探討氟化氫槽車公路運輸事故風險評估(以國道一號桃園段為例)
(Risk Assessment of Hydrofluoric Acid Tank Truck Transportation Accidents on Highways Using ALOHA and GIS Software: A Case Study of the Taoyuan Section of National Highway No. 1)

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摘要(中)

本研究針對桃園地區氫氟酸槽車運輸過程中的洩漏事故進行深入分析，並探討相應的應變對策。研究方法包含文獻綜合分析、實地調查、結合當地風向氣象等資訊，進行風險情境模擬。本研究使用ALOHA毒性擴散模式模擬氫氟酸槽車在國道一號上發生事故所造成的危害範圍，並計算危害重疊區域及風險值。最終利用GIS軟體將各村里的人口風險值以圖像形式呈現，作為實際應變及演練的依據。
模擬結果顯示，情境一(風速以5年平均風速下)情況下模擬，人口風險值介於2400 ~ 120000人/km2間，情境二(風速以5年最高風速下)情況下，人口風險值介於2333 ~ 110000人/km2間，情境三(洩漏量較少情況下)人口風險值介於1,400 ~ 14,000人/km2間，在桃園區、中壢區、蘆竹區、楊梅區等地危害風險值較高；危害範圍與風速、風向、洩漏量、大氣穩定度、溫度等設定條件具有顯著差異，將會影響擴散結果。
研究結論建議高風險區域舉辦實際演練、居民化學知識教育訓練提高應變能力；擴大研究範圍，能使研究結果更為精確；應變資源整合，強化救災速度。

摘要(英)

This study conducts an in-depth analysis of hydrofluoric acid (HF) tanker leakage accidents during transportation in the Taoyuan area and explores corresponding response strategies. The research methods include a literature review, field investigations, and risk scenario simulations combined with local wind direction and meteorological data. The study employs the ALOHA toxic dispersion model to simulate the hazard range of a potential HF tanker accident on National Highway No. 1 and calculates overlapping hazard areas and risk values. GIS software is used to visualize population risk values for each village in graphical form, serving as a basis for emergency response and drills.
The simulation results show that under Scenario 1 (based on the 5-year average wind speed), population risk values range from 2,400 to 120,000 people/km2. Under Scenario 2 (based on the 5-year maximum wind speed), the risk values range from 2,333 to 110,000 people/km2. In Scenario 3 (with a lower leakage volume), the risk values range from 1,400 to 14,000 people/km2. Higher risk values are observed in Taoyuan, Zhongli, Luzhu , and Yangmei. The hazard range is significantly influenced by variables such as wind speed, wind direction, leakage volume, atmospheric stability, and temperature, which affect the dispersion outcomes.
The study concludes with recommendations to conduct practical drills in high-risk areas and provide chemical knowledge training to residents to enhance emergency response capabilities. Expanding the scope of the study could improve the accuracy of the results. Additionally, integrating emergency response resources is essential for enhancing disaster response speed.

關鍵字(中)

★ 毒性擴散模擬
★ 氫氟酸
★ 化學槽車洩漏
★ 疏散避難

關鍵字(英)

★ ALOHA

論文目次

摘要 I
ABSTRACT II
致謝 III
目錄 IV
圖目錄 VII
表目錄 IX
第一章、前言 1
1.1　研究背景 1
1.2　研究動機 1
1.3　研究目的 2
第二章、文獻回顧 3
2.1　HF簡介與毒理特性與相關研究文獻 3
2.2　國內化災防救應變體系 5
2.3　相關法規 9
2.3.1　毒性及關注化學物質管理法 9
2.3.2　毒性及關注化學物質聯防組織設立計畫作業辦法 10
2.3.3　毒性化學物質災害防救業務計畫 11
2.4　環境事故電子報事故分析 16
2.5　國內外化災事故案例 17
2.5.1　國外化災事故案例一 17
2.5.2　國外化災事故案例二 19
2.5.3　國內化災事故案例一 21
2.5.4　國內化災事故案例二 22
2.6　風險模擬軟體相關文獻 23
2.6.1　ALOHA相關研究 23
2.6.2　ALOHA軟體介紹 26
2.7　綜合評析 28
第三章、研究方法 30
3.1　研究步驟 30
圖3-1　研究步驟流程圖 31
3.2　資料蒐集彙整 31
3.2.1　路段選擇 31
3.2.2　2017~2022年車禍事故資料蒐集 32
3.2.3　建立國道一號路段點位資訊 32
3.2.4　桃園市人口密度資訊 39
3.2.5　蒐集氣象資料 39
3.2.6　風速與溫度及濕度資訊 47
3.2.6　容器設定 47
3.2.7　大氣穩定度設定 48
3.2.8　破孔大小設定 48
3.3　情境設定 49
3.4　計算風險方式 51
第四章、風險潛勢分析與結果 58
4.1　氫氟酸運輸事故災害風險評估 58
4.2　ALOHA情境模擬結果 58
4.3　情境一模擬結果 72
4.3.1　情境一無風向風險模擬 72
4.3.2　情境一帶入風向之風險模擬 75
4.4　情境二模擬結果 84
4.4.1　情境二無風向風險模擬 84
4.4.2　情境二帶入風向之風險模擬 87
4.5　情境三無風向情境模擬 96
4.5　疏散避難之規劃 99
4.6　綜合討論 105
第五章、結果與討論 106
5.1　結論 106
5.2　建議 106
參考文獻 108
附錄一　槽車運送GPS車輛軌跡 111
附錄二　國道一號大貨車事故統計 117
附錄三　2019~2023年桃園市氣象站風向定義角 124
附錄四　氫氟酸運送聯單 128
附錄五　桃園市避難收容中心相關資訊 131
附錄六　口試委員意見回覆 156

參考文獻

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指導教授

鐘志忠(Chih-Chung Chung)

審核日期

2024-12-11

推文