海岛下垫面对核事故核素扩散影响规律研究

为研究核事故发生后气载核素在海洋环境中的扩散，以海岛核电厂为研究对象，采用计算流体动力学（CFD）模拟的方法对海岛核电厂各下垫面要素、风速变化、喷口速度变化进行了模拟，并用风洞实验验证CFD模拟的准确性。结果表明，山体会对地面最大扩散因子产生显著影响；平台的高度增加时，地面最大扩散因子降低，出现距离更靠近喷口；风速的增大会使得面最大扩散因子出现位置后移；喷口速度增大会使得地面最大扩散因子变小，其出现位置后移；在喷口速度变化的情况下，地面最大扩散因子的CFD模拟值和高斯烟羽模型计算值呈倍数关系，并以此对高斯烟羽模型进行了修正。      

小型动力堆核事故后放射性核素海洋大气扩散研究

应用于海洋的小型核反应堆技术日渐成熟，但目前核事故大气扩散研究主要针对于沿海或内陆情况。为使大气扩散计算模型适用于海洋环境，本文对高斯烟羽模型进行了修正，应用MACCS程序研究了小型动力堆严重事故所造成的后果。结果表明，若烟羽未抬升，可溶性核素积分浓度垂直分布受水体影响较大，低空的核素积分浓度明显降低；若烟羽被抬升，源项附近海面的核素积分浓度较低，水体对其产生的影响较小；整个扩散过程中，水体主要影响海面附近核素积分浓度大的区域。     

聚变堆失真空事故下氚的大气扩散模拟研究

聚变反应堆发生失真空事故的情况下氚会泄漏到环境中，氚大气扩散模拟是聚变堆事故后果评价的重要内容。基于高斯烟团模型以及Pasquill稳定度分类方法，考虑重力沉降、烟气抬升、风速等因素的影响，建立了适用于事故下瞬态分析的大气扩散模型，在高斯烟团模型中加入修正了像源贡献的地面反射系数，提高了模型对于地面边界处干沉降的计算效果。选取加拿大氚气释放实验和美国萨凡那河工厂氚释放事故验证了所建立模型的准确性，模型的计算结果与HotSpot 3.0和UFOTRI软件的精度相当。选取国际热核聚变实验堆（International Thermonuclear Experimental Reactor,ITER）的失真空事故作为研究对象，分析了氚的分阶段释放、风速以及释放高度对氚扩散分布的影响。结果表明：氚的分阶段释放会导致沿下风向出现两个高放射性区域；释放高度和风速的增加会强化氚在大气中的扩散行为，从而减弱放射性在近场的积聚。     

用于计算较大尺度面源气载放射性释放的环境辐射剂量的一种套网格模型

本文介绍一种用于较大尺度面源气载放射性释放环境影响评价的套网格模型，该模型采用扇形网格和正方形网格相结合，以扇形网格为基本框架，而将面源区和近源区划分为正方形网格，在进行大气扩散估算时，为合理模拟空气浓度分布，在面源区和近源区，采用大气湍流扩散实验室模式；在其它区域，将面源视作若干个虚拟点源，采用高斯烟羽模式。在进行环境辐射剂量估算时，先将正方形网格点的空气浓度值内插到扇形网格，然后按扇形网格下的     

使用蒙特卡罗方法模拟核事故气载放射性污染物大气扩散

本文通过运用蒙特卡罗模型对放射性污染物在大气中的扩散过程进行了仿真模拟,对不同边界层条件下的核事故早期烟羽在近地面高度上对环境的影响进行了分析.模拟结果表明,稳定条件下高架源释放形成的污染面积最大.蒙特卡罗模型能够较好的模拟核事故早期烟羽的演化情况.     

中性层结下核电厂烟羽弥散数值模型有效性分析

采用CFD方法建立核电厂烟羽大气弥散模型,计算中性大气层结条件下烟羽分布。该模型采用垂直风速廓线表征的速度和温度梯度方式分类大气稳定度,将烟羽弥散模拟计算结果与经典解析理论计算结果进行对比,分析烟羽弥散CFD计算结果的抬升规律、烟羽空间浓度分布和扩散参数,对模型进行有效性分析。所得结果与经典解析结论基本一致。研究表明,该烟羽大气弥散模型可用于核电厂烟羽大气弥散过程的研究。     

用于烟羽照相法求扩散参数的α—β表

随着核能事业的蓬勃兴起,核环境问题日益引起人们的广泛兴趣和密切关注。为了对特定地区大气环境现状或潜在污染形势进行剂量学的评价,目前普遍采用高斯烟柱模式预报大气稀释扩散特性。而高斯烟柱模式之应用,关键在确定扩散参数σ。烟羽照相法就是一种定量地确定扩散参数的传统示踪实验方法。鉴于此法具有设备简单,操作方     

大亚湾核电站正常运行工况下气载入射性流出物浓度计算

以高斯烟羽模型为基础对大亚湾核电站正常运行时所释放的放射性核素在大气中的扩散进行模拟计算。针对实际情形，计算中对模型进行了相关修正，采用了大亚湾核电站的实测气象数据，并选用airdos程序对2001年源于大亚湾核电站的气载放射性核素的年均浓度分布、大气扩散因子和部分核素的地面沉积率进行了计算。这些结果为了解大亚湾核电站对周围地区的辐射环境影响提供了参考信息。     

卡尔曼滤波反演核设施核事故中核素释放率的研究

为能在核设施发生核事故时快速连续反演核素释放率,本文结合高斯多烟团大气扩散模型,模拟固定区域的连续监测数据,设计并实现了核设施核事故核素释放率的卡尔曼滤波实时跟踪反演。研究结果表明：与高斯多烟团大气扩散模型结合的卡尔曼滤波器,在约10次滤波后,跟踪到虚设的稳定、线性及非线性变化的释放率真值,反演值标准差随真值的增大而增大;在扩展卡尔曼滤波反演释放高度时,由于截断误差过大,滤波结果不收敛。利用环境监测数据,通过与高斯多烟团大气扩散模型结合的卡尔曼滤波器可用于固定高度和位置、短时连续排放的核事故核素释放率参数反演,是核设施核事故应急可选择的源项反演手段。     

随机游走大气扩散模型在核事故应急中的开发和应用

烟羽浓度预测是核事故早期应急响应放射性后果评价系统的主要内容之一.描述了大气扩散本身随机的特点,介绍了自行开发随机游走大气扩散模型Random Walk,并与现有欧共体开发的核应急决策支持系统RODOS中的拉格朗日烟团模型RIMPUFF进行比较验证.结果表明,两者计算结果相当吻合,但Random Walk计算出的烟羽范围比RIMPUFF计算出的稍小.随机游走大气扩散模型Ran-dom Walk能够较好的模拟核事故发生条件下的大气扩散过程,可以作为核事故应急决策系统的一个大气扩散模块,为早期应急和后果评价提供更接近实际的信息.     

小型动力堆码头中破口失水事故大气扩散研究

采用高斯分段烟羽模型估算了某小型动力堆在码头内发生破口尺寸为29.4%当量直径的设计基准事故时,放射性核素在码头20 km区域范围内的大气扩散规律。源项采用严重事故计算程序MELCOR仿真获得,并将计算结果输入到大气扩散分析软件MACCS进行分析计算。计算结果表明：中破口失水事故会造成码头区域的放射性污染,风速越小、气象条件越稳定,放射性的影响范围越大。     

冷却塔热羽对污染物流动扩散影响的风洞与数值模拟研究

利用风洞实验与数值模拟方法研究了某核电厂冷却塔在有无热羽排放情况下,对区域流场及烟羽扩散的影响。包括了受冷却塔及其热羽影响下厂址区域的平均流场及湍流结构,冷却塔热羽对烟羽空中分布、地面轴线浓度及扩散参数的的影响。结果表明:受冷却塔及其热羽影响风向轴线上风速明显减小,出现双速度亏损区。冷却塔热羽使得污染物扩散增强,散布范围增大,最大浓度降低,对垂向扩散影响显著。冷却塔对周围大气流动和污染物扩散的影响程度与烟囱和冷却塔的相对位置密切相关,冷却塔与烟囱连线与风向平行时,受影响尤为显著。同时,冷却塔所排热羽对污染物扩散的影响还与释放源和冷却塔的相对位置有关。     

烟羽照相法在大气扩散实验研究中的应用

一、引言烟羽平面照相法因其原理简单、操作方便和价廉等优点,因而在国内外的大气扩散实验中被广泛地用来确定大气垂直扩散参数σ_z。由于受到地形条件和释放高度的限制,以及国内航空摄影尚有困难,故此法很少用于确定水平扩散参数σ_y。在1984年2月间的古交大气扩散实验中,我们利用102m气象铁塔,在塔顶释放大型或小型烟幕弹,仰视拍摄一组烟羽照片,获得姻羽的时间平均扩散σ_y和瞬时扩散σ_(y1)。     

RODOS系统中两种大气弥散模型链的比较

通过对RODOS系统中两种大气弥散模型链在均匀和非均匀气象条件情况下风场与大气扩散的计算结果进行比较，表明：在进行核事故后果评价中采用风场模式确定烟羽输送轨迹是非常重要的，特别是对于复杂地形厂址；分段烟羽模式的ATSTEP模型在整个评价区采用单点风资料，仅在乎坦均匀地形和稳定条件下是一种有用的近似，对于复杂地形厂址其适用性将受到限制；从对风场的处理方法和对大气扩散的模拟角度看，采用Lagrange移轨迹烟团模式的RIMPUFF模型模拟的结果相对要好。     

2MW液态钍基熔盐实验堆气载放射性流出物近场扩散的数值模拟

气载放射性流出物在近场范围内的扩散是核设施环境影响评价研究的重要内容之一,传统的高斯模型由于受到复杂建筑物的影响导致计算结果偏差比较大,不宜用于近场扩散的数值模拟。本文采用计算流体动力学(Computational Fluid Dynamics,CFD)方法以2 MW液态钍基熔盐实验堆的拟定场址为研究对象,开展放射性气态流出物在近场范围内分布规律的研究,分析风速、烟囱高度、风向等参数对气态流出物大气弥散因子分布的影响。结果表明,对于高架排放,由烟羽抬升的影响使得风速越大近场范围的放射性核素大气弥散因子越高;在下风向建筑群迎风侧均易出现放射性核素集聚区,烟囱高度越低集聚现象越明显。本研究的结果可为熔盐堆场区辐射环境影响评价及建筑物的布局、核应急提供参考依据。     

秦山核电二期工程厂址建筑物群对气态放射性排放物扩散影响的实验研究

在环境风洞中，对于一定的模拟区域和气态污染物排放源，通过释放示踪气体做大气扩散模拟实验，是当今环境空气质量评价与研究的一个有效途径。本文通过风洞模拟实验，对秦山核电二期工程厂址建筑物群周围的流场特征和烟羽弥散规律进行了研究，给出了一个估算复杂建筑物周围地面空气中污染物浓度分布的计算模式     

秦山核电二期工程厂址建筑物群对气态放射性排放物扩散影响的实验…

在环境风洞中，对于一定的模拟区域和气态污染物排放源，通过释放示踪气体做大气扩散模拟实验，是当今环境空气质量评价与研究的一个有效途径。本文通过风洞模拟实验，对秦山核电二期工程厂址建筑物群周围的流场特征和烟羽弥散规律进行了研究，给出了一个估算复杂建筑物周围地面空气中污染物浓度分布的计算模式。     

小型动力堆海上核事故后放射性核素在大气和海洋中扩散研究

为准确评估小型动力堆海上严重核事故后释放的气载核素造成的海洋放射性污染水平，以小型动力堆断电诱发的严重核事故为例，建立核素在大气和海洋中扩散的计算模型，计算事故后大气和海洋中137Cs的放射性污染水平，并分析了气载核素释放高度、大气稳定度对沉降核素海洋扩散的影响。结果表明，在一定的释放高度下，源下风轴线上表层海水中核素的时间积分浓度随下风向距离的增大呈先升高后下降的变化规律；在离源一定距离内，释放位置越高，表层海水中核素的时间积分浓度越小；在离源一定距离外，大气越不稳定，表层海水中核素的时间积分浓度越小。      

高架排放及大粗糙地形条件下稳定度分类方法对大气扩散计算结果的影响

本文介绍在高架排放及大粗糙地形条件下稳定度分类方法对大气扩散计算结果的影响。采用五种不同的稳定度分类方法,对在西德卡尔斯鲁厄核研究中心(KfK)进行的一系列(22次)高架源(H=100m)大粗糙地形(地面粗糙长度 Z_0≈1.5m)条件下的大气扩散示踪试验数据作了统计分析。结果表明:在大粗糙地形及高架排放条件下,用高斯烟羽模式预报的归一化扩散因子与其实测值符合较好;对同一系列示踪试验数据,用不同稳定度分类方法分析处理会得出不同的弥散系数;在采用推荐的扩散参数进行环境评价时,最好使用与推荐者采用的相同的稳定度分类方法     

拉格朗日烟团模型的大气扩散系数自适应修正

在核事故后果实时评价系统中,拉格朗日烟团模型作为大气扩散模型得到了广泛应用。大气扩散系数是影响烟团模型的重要参数之一,本文提出一种动态修正拉格朗日烟团模型的大气扩散系数的自适应方法,以提高放射性核素浓度分布计算的准确性。该方法利用观测的核素浓度数据、气象数据和源项释放数据,以最小二乘法实时地对大气扩散系数进行了估计。使用大气扩散模型验证工具MVK中的Kincaid实验数据,将动态大气扩散系数自适应修正方法与传统的以Pasquill-Gifford（P-G）曲线为基础的方法相比较,结果表明,大气扩散系数自适应修正方法能提高拉格朗日烟团模型计算结果的准确性。