[发明专利]一种改进的核动力厂设计基准事故潜在后果的大气弥散计算方法

说明书

本发明涉及一种改进的核动力厂设计基准事故潜在后果的大气弥散计算方法，它包括以下步骤：（a）选择事故中放射性物质释放方式，获取逐时气象数据、非居住区边界分方位距离、规划限制区外边界分方位距离和大气扩散参数；（b）计算非居住区边界和规划限制区外边界0~2h大气弥散因子，其中针对小静风情况和逐时气象数据输入进行了特殊处理，并更进一步的分别给出了大气弥散因子的保守值和现实值；（c）计算非居住区边界和规划限制区外边界年平均大气弥散因子；（d）根据0~2h和年平均大气弥散因子计算结果，计算非居住区边界和规划限制区外边界其它时段大气弥散因子，并分别给出保守值和现实值。

技术领域

本发明属于辐射环境影响评价领域，具体涉及一种改进的核动力厂设计基准事故潜在后果的大气弥散计算方法。

背景技术

为满足联邦法规10CFR100和10CFR50的要求，美国核管理委员会(NRC)于1979年发布了管理导则《核动力厂潜在事故后果评价的大气弥散模式》(RG1.145，1979)，确定了放射性后果评价的大气弥散估算由确定论方法变为概率水平方法的基础模式。为在早期厂址申请、建造许可证申请和运行许可证申请中全面实施RG1.145，NRC在详细的阐述了RG1.145的技术基础(NUREG/CR-2260,1981)后，于1982年推出了相应的计算机程序-PAVAN(Version2.0)，实现了RG1.145所提供模式的计算功能。PAVAN程序是由美国太平洋西北实验室为NRC开发的一个计算机程序，该程序利用风向、风速和大气稳定度联合频率数据，给出各方位禁区边界(EAB)和低人口区(LPZ)外边界在各时间段的相对空气浓度(X/Q值，又称为大气弥散因子)，用户可以选定地面释放(如通过建筑物泄漏和排风)或独立烟囱的高架释放方式。程序中考虑了建筑物尾流的附加弥散、低风速条件下的烟羽摆动，以及考虑非直线烟羽轨迹的修正等。PAVAN程序一经推出，就在放射性事故后果评价中得到了广泛应用。我国核动力厂的安全分析报告和环境影响报告，无论是申请厂址审批阶段、申请建造许可证阶段、还是申请装料批准书阶段，也无论是滨海沿岸厂址，还是滨河或滨湖(库)厂址(内陆厂址)，均采用该程序进行大气弥散估算。

然而，RG1.145中的模式及PAVAN程序的算法是以直线高斯烟羽模式为基础的，它是在求解大气平流—扩散方程中假定纵向扩散相对于平流输运是可以忽略的情况下导出的，因此，该模式的应用有一定的局限性。通常认为标准的高斯烟羽模式在小风条件下高估了地面浓度，且厂址的非居住区半径随着这种过分保守程度的增加而增大。静风情况下，风速接近于0和缺乏风向定义，该模式不适用确定短期相对空气浓度(X/Q值)，至少在静风频率超过5％的情况下是不适用的。另一方面，PAVAN程序以风速、风向、稳定度的联合频率为输入参数。PAVAN程序中将稳定度分为7类(国内统计时通常分为6类)，风速最多为14类，意味着每个下风向最多对应有84个联合频率数据。目前国内的核动力厂的气象观测系统均可提供逐时气象数据。相对于联合频率数据，逐时气象数据可以为大气弥散估算提供更为精细的输入参数(以1年的逐时气象数据为例，共有8760个数据，每个下风向约有600个数据)。在短期大气弥散估算中，逐时气象数据可以更精细更平滑的给出X/Q估算点曲线，从而计算出更符合实际情况的大气弥散因子。

发明内容

本发明目的是为了克服现有技术的不足而提供一种改进的核动力厂设计基准事故潜在后果的大气弥散计算方法。

为达到上述目的，本发明所采用的技术方案为：一种改进的核动力厂设计基准事故潜在后果的大气弥散计算方法，它包括以下步骤：

(a)选择事故中放射性物质释放方式，获取逐时气象数据、非居住区边界分方位距离、规划限制区外边界分方位距离和大气扩散参数；

(b)计算非居住区边界和规划限制区外边界0～2h大气弥散因子，并确定大气弥散因子的保守值和现实值；

(c)计算非居住区边界和规划限制区外边界年平均大气弥散因子；