Об утверждении Положения о повышении точности прогностических оценок радиационных характеристик радиоактивного загрязнения окружающей среды и дозовых нагрузок на персонал и население (утратил силу на основании приказа Ростехнадзора от 08.06.2010 N 465)

Приложение N 18
к Положению о повышении
точности прогностических оценок
радиационных характеристик
радиоактивного загрязнения
окружающей среды и дозовых
нагрузок на персонал и население,
утвержденному приказом
Федеральной службы по
экологическому, технологическому
и атомному надзору
от 15 января 2010 года N 11

     

Дифференциальная модель распространения радионуклидов в атмосфере

Представляемая модель описывает распространение примесей в атмосфере. Предполагается, что примеси могут быть в газовой и/или аэрозольной форме. При этом газовые компоненты (если они есть) могут иметь плотность, приблизительно равную плотности воздуха, и эффекты плавучести не учитываются.

Модель основана на том, что распространение примеси в атмосфере описывается полуэмпирическим уравнением адвекции-диффузии. Это уравнение переноса и диффузии имеет вид:

где с - объемная концентрация радиоактивной примеси в воздухе;

U = U(x, у, z, t); V = V(x, у, z, t) - горизонтальные компоненты скорости ветра;

= W(x, у, z, t) - W; W(x, y, z, t) - вертикальная компонента скорости ветра;

W - скорость гравитационного оседания (отлична от 0 (W > 0) для аэрозольной составляющей);

K(x, y, z, t), K(x, y, z, t) - коэффициенты горизонтальной диффузии;

K(x, y, z, t) - коэффициент вертикальной диффузии;

Q(x, y, z, t) - мощность источника выброса;

S - член, учитывающий вымывание осадками, радиоактивный распад и появление радионуклида в результате реализации цепочек превращений других радионуклидов, содержащихся в источнике выброса.

Граничные условия для (1) следующие.

При z = 0 задается поток примеси на подстилающую поверхность за счет сухого осаждения:

где V - скорость сухого осаждения.

На верхней границе расчетной области z = Z предполагается отсутствие потока

На боковых (вертикальных) границах расчетной области предполагается условие: , где - направление нормали к боковой границе). Следует отметить, что боковые границы располагаются далеко от центра струи и характер граничных условий не влияет на решение.

Величина Z выбирается таким образом, чтобы она была несколько больше высоты пограничного слоя атмосферы (ПСА): Z = 1,2 - 1,5 Н (определение высоты ПСА обсуждается ниже). Если высота ПСА меняется со временем в течение расчета, то Z должно быть больше максимального значения Н.

Скорость ветра и коэффициенты диффузии в уравнении (1) считаются заданными функциями координат и времени.

Метод решения уравнения переноса