基于高斯模型的放射性物質(zhì)擴散模型-文庫吧資料
2025-06-26 12:45本頁面
【正文】 速確定大氣穩(wěn)定度，最后查擴散參數(shù)冪函數(shù)表，確定擴散參數(shù)。 雨水的吸附作用導(dǎo)致的放射性物質(zhì)濃度的減小，可對源強進行修正： （27） 則進一步修正的連續(xù)點源高斯擴散模型為：（28）綜上所述：修正的連續(xù)點源高斯擴散模型為：（29） 模型二的求解 模型所需參數(shù)的選取對模型的求解至關(guān)重要，通常情況下氣象參數(shù)的選取是利用該地區(qū)多年氣象資料，采取工業(yè)安全與環(huán)保統(tǒng)計的方法進行有關(guān)參數(shù)的確定，而其他擴散參數(shù)則以實際測定為準。以吸附系數(shù)來表示雨水對放射性物質(zhì)吸附作用的大小，與降雨強度的關(guān)系為：，式中為降雨強度，為經(jīng)驗系數(shù)。在處向下移動的垂直距離為，即泄漏源的有效高度下降了，泄漏源的有效高度成為，考慮到地面的全反射作用，反射項的有效高度也變成了。而且還受到風(fēng)速、地形地貌等多種因素的影響。因而。根據(jù)假設(shè)可以把地面看做一鏡面，對泄漏的氣體起反射作用，同樣我們可以利用“像源法”進行處理，原理和示意圖在模型一的修正中提到，因此我們得出：實源的貢獻為： （19）像源的貢獻為： （20）則該處的實際濃度為： （21）綜合上面的公式得到連續(xù)點源高斯煙羽擴散模型： （22） 模型二的修正連續(xù)點源高斯擴散模型雖然能分析風(fēng)力對濃度的影響情況，但為了能更準確的探究風(fēng)力對核電站周邊放射性物質(zhì)濃度的影響情況，我們將考慮泄漏源有效高度、放射性物質(zhì)自身的沉降作用和雨水吸附作用對放射性物質(zhì)濃度的影響，進而對連續(xù)點源高斯擴散模型進行修正。此泄漏點源是有邊界點源，泄漏點源的實際高度為。第二步進行已知風(fēng)場中放射性核素云團遷移和擴散的計算，可采用類似于處理大氣污染的方法，假設(shè)放射性核素云團不影響大氣流體速度和溫度，求解放射性核素的連續(xù)性方程。第一步根據(jù)大氣動力學(xué)理論進行所關(guān)心區(qū)域中風(fēng)場的計算，其理論基礎(chǔ)是大氣運動方程、連續(xù)性方程、狀態(tài)方程、熱力學(xué)方程和水汽方程構(gòu)成的基本方程組。假設(shè)擴散系數(shù)=，放射性物質(zhì)的初始濃度=100，擴散時間t=1000000，放射源總量=1000000。則實際泄漏源（實源）對點的濃度貢獻部分可用來表示；因為地面對擴散物質(zhì)完全反射，則像對稱源（像源）對點的濃度貢獻部分可用來表示。把點放射性氣體濃度看成兩部分（實源與像源）作用之和。 模型一的最終建立1. 地面反射對模型的完善泄漏源有一定的高度，且泄漏點源是連續(xù)點源，則泄漏點源可視為高架連續(xù)點源，考慮到地面對擴散來的放射性氣體有反射作用，根據(jù)假設(shè)4，地面對到達地面的擴散氣體完全反射。則在內(nèi)通過的流量為： （2）內(nèi)放射性物質(zhì)的增量為： （3）從泄漏源泄漏的放射性物質(zhì)的總量為： （4）根據(jù)“質(zhì)量守恒定律”和“氣體泄漏連續(xù)性原理”，單位時間內(nèi)通過所選曲面的向外擴散的放射性物質(zhì)的量與曲面內(nèi)放射性物質(zhì)增量之和，等于泄漏源在單位時間內(nèi)向外泄漏的放射性物質(zhì)。 圖一：空間坐標系示意圖將氣體從泄漏源泄漏時刻記作t=0，時刻t無窮空間中任意一點坐標為（x,y,z）的濃度記為C（x,y,z,t）,根據(jù)假設(shè)2，單位時間通過單位法向面積的流量與濃度梯度成正比，則： （1）是擴散系數(shù)，表示梯度，負號表示由濃度高向濃度低的地方擴散。經(jīng)分析，此問是問題（2）的延伸，我們只需建立合適的坐標系，將此問題轉(zhuǎn)化為求具體兩處的放射性物質(zhì)的濃度，便能得出上風(fēng)和下風(fēng)公里處的放射性物質(zhì)濃度預(yù)測模型。放射性物質(zhì)在大氣中擴散受諸多因素影響，考慮泄漏源有效高度、放射性物質(zhì)自身重力產(chǎn)生的重力沉降、雨水的吸附等因素對放射性物質(zhì)濃度的影響是必要的，通過這些影響因素對高斯模型進行修正，然后利用修正后的高斯模型探究核電站周邊放射性物質(zhì)濃度的變化情況。在下風(fēng)向的湍流擴散相對于風(fēng)力引起的移流相可忽略不計，在流動方向建立x軸，不考慮橫向速度和垂直速度。 問題（2）的分析 本問是探究風(fēng)速為時，核電站周邊放射性物質(zhì)濃度的變化情況。由“擴散定律”“放射性物質(zhì)質(zhì)量守恒定律”“氣體泄漏連續(xù)性定理”可得出無界區(qū)域的拋物線型偏微分方程。在無風(fēng)情況下，放射性氣體以速
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