Моделирование распространения в атмосфере загрязняющих веществ выбросов электростанций на базе программного комплекса «Skat»

Abstract

Актуальность рассматриваемой тематики заключается в необходимости повышения точности прогнозирования содержания загрязняющих веществ в атмосферном воздухе от выбросов объектов энергетики, в том числе атомных станций, при проведении независимой оценки. Цель работы: обоснование выбора методики расчета рассеивания газообразных загрязняющих веществ от непрерывно действующих высоких источников с учетом метеорологических факторов и тестирование опыта эксплуатации программного комплекса. Объекты: современные методы расчетов рассеивания выбросов загрязняющих веществ в атмосферном воздухе, рекомендуемые для использования на территории России и методика Пасквилла для расчетов загрязнения от непрерывно действующего высокого источника при различных стационарных метеорологических условиях. Методы: математическое моделирование и расчетный анализ на основе разрабатываемого компьютерного программного комплекса «SKAT». Результаты. Проведен анализ методов по рассеиванию газообразных загрязняющих веществ в атмосфере: МРР-2017 и Пасквилла. Сделан вывод о том, что для расчетов рассеивания газообразных загрязняющих веществ выброса объектов энергетики для различных категорий состояния атмосферы в условиях постоянства метеорологических факторов предпочтительнее использовать методику Пасквилла, основанную на модели Гаусса. Разработанный программный комплекс «SKAT» может быть использован для прогнозирования приземных концентраций загрязняющих веществ и расчетов рассеивания загрязняющих веществ в атмосферном воздухе при решении задач мониторинга выбросов загрязняющих веществ в условиях действующих объектов. Применительно к условиям г. Северска Томской области для проектируемого энергоблока с реактором БРЕСТ-300 и пристанционным ядерным топливным циклом по модели Гаусса проведены расчеты распределения выбросов радионуклидов в приземном слое атмосферы.

Relevance of the research lies in the necessity of accuracy improvement of independent assessments at forecasting the content of pollutants in the air emitted by energy facilities, including nuclear power plants. The aim of the research is justifying the choice of a method for calculating the gaseous pollutant distribution from continuously operating sources located at high altitude with consideration of meteorological factors and operation test of the software package. Objects of the research are the method of calculating the dispersion of gaseous pollutants МRR-2017 and the Pasquill method for calculating pollution from a continuously operating high source under various steady meteorological conditions. Methods: simulation and computational analysis based on the developed computer software complex «SKAT». Results. Methods for dispersion of gaseous pollutants in the atmosphere: МRR-2017 and Pasquill were analyzed. It was concluded that the Pasquill method based on the Gauss model is preferable for calculating the distribution of gaseous pollutants emitted by energy facilities at various atmospheric conditions of steady meteorological factors. The developed software package «SKAT» can be used to predict pollutant concentration values near the earth surface and calculate dispersion of pollutants in the atmospheric air when solving the problems of monitoring emissions of pollutants in the presence of currently operating enterprises. Using the Gauss model the authors have studied the distribution of the emitted radionuclides concentration in the atmospheric layer next to the earth surface coursed by the designed power unit with the BREST-300 reactor and the on-site nuclear fuel cycle for conditions of Seversk city, Tomsk Region.