核事故氣載放射性核素?cái)U(kuò)散系數(shù)的自適應(yīng)模型研究.pdf

1、隨著核能利用的不斷增加,對(duì)核事故評(píng)價(jià)的要求越來越高。在核事故發(fā)生時(shí)應(yīng)當(dāng)準(zhǔn)確估計(jì)核事故釋放核素的大氣擴(kuò)散過程,得到氣載放射性核素在地表的濃度分布,能為緩解事故危害提供科學(xué)依據(jù)。在核事故后果實(shí)時(shí)評(píng)價(jià)系統(tǒng)中,拉格朗日煙團(tuán)模型作為大氣擴(kuò)散模型得到了廣泛的應(yīng)用。為研究事故后果評(píng)價(jià)系統(tǒng)課題組開發(fā)了拉格朗日煙團(tuán)擴(kuò)散模型SJTUPUFF。本文針對(duì)自主開發(fā)的SJTUPUFF進(jìn)行了修正以及驗(yàn)證工作。主要內(nèi)容包括:
　　(1)對(duì)大氣擴(kuò)散模型的影響因素進(jìn)

2、行了理論研究,針對(duì)網(wǎng)格敏感性、煙團(tuán)釋放速率、抬升高度和擴(kuò)散系數(shù)的影響規(guī)律,進(jìn)行了詳細(xì)分析。采用數(shù)值模擬的手段分析了模型的主要參數(shù)對(duì)于事故擴(kuò)散后果的影響。結(jié)果表明,網(wǎng)格劃分的精度對(duì)于模型的計(jì)算精度未起到明顯的影響;為使模型在計(jì)算時(shí)間與精度上達(dá)到平衡,對(duì)煙團(tuán)釋放速率進(jìn)行了敏感性分析,得到了合理的選值范圍;抬升高度和擴(kuò)散系數(shù)的選取對(duì)模型有顯著的影響。
　　(2)針對(duì)影響煙團(tuán)模型的重要參數(shù)之一擴(kuò)散系數(shù),本文提出一種動(dòng)態(tài)修正拉格朗日煙團(tuán)模型

3、的擴(kuò)散系數(shù)的自適應(yīng)方法,以提高放射性核素濃度分布計(jì)算的準(zhǔn)確性。該方法利用觀測(cè)的核素濃度數(shù)據(jù)、氣象數(shù)據(jù)和源項(xiàng)釋放數(shù)據(jù),以最小二乘法實(shí)時(shí)的對(duì)擴(kuò)散系數(shù)進(jìn)行估計(jì)。使用大氣擴(kuò)散模型驗(yàn)證工具M(jìn)VK中的Kincaid實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù),將動(dòng)態(tài)擴(kuò)散系數(shù)自適應(yīng)方法與傳統(tǒng)的以Pasquill-Gifford曲線為基礎(chǔ)的方法相比較,結(jié)果表明,擴(kuò)散系數(shù)自適應(yīng)方法能提高拉格朗日煙團(tuán)模型計(jì)算結(jié)果的準(zhǔn)確性。
　　(3)將SJTUPUFF與美國(guó)環(huán)境保護(hù)局推薦的空氣質(zhì)量擴(kuò)散

4、模型CALPUFF和歐洲核事故后果評(píng)價(jià)系統(tǒng) RODOS中大氣擴(kuò)散模型RIMPUFF進(jìn)行了對(duì)比。在SJTUPUFF與CALPUFF的對(duì)比中,采用的是美國(guó)伊利諾斯州Kincaid電廠的擴(kuò)散實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù),兩者的計(jì)算結(jié)果與實(shí)驗(yàn)觀測(cè)值都在同一個(gè)數(shù)量級(jí),在SJTUPUFF與RIMPUFF的對(duì)比計(jì)算中,采用的是國(guó)內(nèi)某核電廠的算例,雖然兩者在計(jì)算結(jié)果上有一定的偏差,但是兩者相差都在一個(gè)數(shù)量級(jí)以內(nèi),是在可以接受的范圍內(nèi)的。
　　本文針對(duì)拉格朗日煙團(tuán)模型