[發(fā)明專利]一種鈾礦冶大氣輻射環(huán)境綜合評(píng)價(jià)方法

在審

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201310386537.1
• 申請(qǐng)日: 2013-08-29
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN104424388A
• 公開(kāi)（公告）日: 2015-03-18
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 劉曉超;連國(guó)璽;孫娟
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 中核第四研究設(shè)計(jì)工程有限公司
• 主分類號(hào): G06F19/00
• 分類號(hào): G06F19/00
• 代理公司: 核工業(yè)專利中心 11007
• 代理人: 程旭輝

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于鈾礦冶行業(yè)環(huán)境影響評(píng)價(jià)技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種用于鈾礦冶行業(yè)的大氣輻射環(huán)境影響綜合評(píng)價(jià)方法。

背景技術(shù)

大氣輻射環(huán)境影響是鈾礦冶企業(yè)對(duì)周邊環(huán)境影響的主要方面。鈾礦山所在區(qū)域多為山區(qū)和丘陵地帶，鈾礦冶企業(yè)存在的氣態(tài)污染源項(xiàng)多為點(diǎn)源和面源兩類，即以排風(fēng)井為代表的點(diǎn)源和以尾礦(渣)庫(kù)、廢石場(chǎng)為代表的超大面源；各源項(xiàng)排放的大氣污染物包括鈾塵和氡氣兩種。

目前鈾礦冶行業(yè)采用的大氣輻射環(huán)境影響評(píng)價(jià)的計(jì)算方法源于上世紀(jì)八十年代，最初用于核工業(yè)三十年輻射環(huán)境質(zhì)量評(píng)價(jià)，主要針對(duì)核電及核設(shè)施行業(yè)，采用第一代大氣擴(kuò)散模型和國(guó)際輻射防護(hù)委員會(huì)(ICRP，下同)、國(guó)際原子能機(jī)構(gòu)(IAEA，下同)早期推薦的劑量公式及參數(shù)。近年來(lái)，國(guó)際上關(guān)于大氣擴(kuò)散和劑量模型方面的理論迅猛發(fā)展，用于鈾礦冶大氣輻射環(huán)境影響評(píng)價(jià)的原有計(jì)算方法由于基礎(chǔ)理論的局限性，其預(yù)測(cè)結(jié)果準(zhǔn)確性差、數(shù)據(jù)后處理效果不佳、適用性不強(qiáng)等不足日益顯現(xiàn)，一定程度上影響了鈾礦冶大氣輻射環(huán)境影響評(píng)價(jià)的真實(shí)性和可靠性，不能很好的適應(yīng)鈾礦冶環(huán)境保護(hù)工作的需要。

鈾礦冶大氣輻射環(huán)境影響評(píng)價(jià)中常見(jiàn)技術(shù)問(wèn)題包括超大面源、復(fù)雜地形、多源項(xiàng)以及任意點(diǎn)預(yù)測(cè)。原有計(jì)算方法中對(duì)上述問(wèn)題處理方式分別為：

1)超大面源采用虛點(diǎn)源法處理，將橫截風(fēng)向的源寬看作是源中心某一虛源產(chǎn)生的煙羽寬度，對(duì)擴(kuò)散參數(shù)進(jìn)行經(jīng)驗(yàn)修正后，再按照點(diǎn)源高斯模式進(jìn)行計(jì)算，計(jì)算結(jié)果與理論真值偏差較大。

2)把復(fù)雜地形簡(jiǎn)單的劃分為平原、丘陵、山區(qū)(城市)和深切山谷四種類型，對(duì)擴(kuò)散過(guò)程的風(fēng)速廓線冪指數(shù)和擴(kuò)散參數(shù)集進(jìn)行經(jīng)驗(yàn)修正后，將修正結(jié)果應(yīng)用于高斯擴(kuò)散公式。這種采用簡(jiǎn)單修正的方法，忽略了污染源與預(yù)測(cè)點(diǎn)的實(shí)際高程，無(wú)法模擬煙羽在復(fù)雜地形區(qū)域流場(chǎng)的真實(shí)運(yùn)動(dòng)，預(yù)測(cè)結(jié)果誤差較大。

3)鈾礦冶大氣輻射環(huán)境影響評(píng)價(jià)具有評(píng)價(jià)范圍大、局部區(qū)域內(nèi)源項(xiàng)較多、分布廣泛、生產(chǎn)狀態(tài)復(fù)雜的特點(diǎn)，目前計(jì)算方法中源項(xiàng)數(shù)量限制為20個(gè)以下，對(duì)于超過(guò)20個(gè)源項(xiàng)的情況，需采取距離相近的源項(xiàng)進(jìn)行合并的處理方法，預(yù)測(cè)精度受到嚴(yán)重影響。

4)主要居民點(diǎn)公眾個(gè)人劑量的評(píng)估是鈾礦冶大氣輻射環(huán)境影響評(píng)價(jià)的重要組成部分，受公眾和環(huán)保主管部門(mén)關(guān)注度日漸提高。目前鈾礦冶大氣輻射環(huán)境影響評(píng)價(jià)計(jì)算方法中采用極坐標(biāo)系，僅僅能夠得到該坐標(biāo)系下各扇形子區(qū)中心點(diǎn)的計(jì)算結(jié)果，存在“以點(diǎn)代面”和“以面代點(diǎn)”現(xiàn)象，不能實(shí)現(xiàn)任意點(diǎn)、多點(diǎn)同時(shí)預(yù)測(cè)，難以得到主要居民點(diǎn)公眾劑量具體值，使計(jì)算結(jié)果備受質(zhì)疑。同時(shí)，原計(jì)算方法對(duì)多源分散分布的預(yù)測(cè)誤差大，易出現(xiàn)關(guān)鍵居民組識(shí)別有誤的現(xiàn)象。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的是為了克服現(xiàn)有技術(shù)的缺陷，提供一種偏差和誤差小、可以實(shí)現(xiàn)任意點(diǎn)和多點(diǎn)同時(shí)預(yù)測(cè)的鈾礦冶大氣輻射環(huán)境綜合評(píng)價(jià)方法。

為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明的技術(shù)方案為，一種鈾礦冶大氣輻射環(huán)境綜合評(píng)價(jià)方法，包括以下步驟：

步驟1，通過(guò)以下步驟建立大氣擴(kuò)散模型：選用美國(guó)國(guó)家環(huán)保局公開(kāi)發(fā)布的大氣擴(kuò)散模型AERMOD，輸入人工收集的地面和高空氣象數(shù)據(jù)、地形高程數(shù)據(jù)，進(jìn)行大氣擴(kuò)散計(jì)算。

步驟1.1，氣象資料預(yù)處理：對(duì)來(lái)源于評(píng)價(jià)區(qū)域地面和高空氣象觀測(cè)站的地面和高空氣象觀測(cè)站的氣象資料進(jìn)行預(yù)處理，地面氣象數(shù)據(jù)參數(shù)包括站點(diǎn)編號(hào)、數(shù)據(jù)日期、風(fēng)向、風(fēng)速、溫度、總云、低云、降雨量；高空氣象數(shù)據(jù)參數(shù)包括探空層、氣壓、高度、溫度、風(fēng)速、風(fēng)向；將上述氣象資料手動(dòng)處理成*.SFC和*.PFL標(biāo)準(zhǔn)格式文件后，進(jìn)行氣象預(yù)處理，得到評(píng)價(jià)范圍內(nèi)連續(xù)化、參數(shù)化的邊界層參數(shù)，包括莫寧霍夫長(zhǎng)度L、對(duì)流速度尺度W_*、溫度尺度θ_*、混合層高度z_i及摩擦速度u_*；

步驟1.2，地形資料預(yù)處理：對(duì)來(lái)源于國(guó)家測(cè)繪部門(mén)衛(wèi)星圖像解譯或勘探儀人工實(shí)測(cè)的DEM格式高程數(shù)據(jù)文件中的地形資料進(jìn)行預(yù)處理，得到地形高度尺度h_c和煙羽分層高度H_c；

步驟1.3，大氣擴(kuò)散計(jì)算：利用經(jīng)步驟1.1和步驟1.2處理后得到的氣象參數(shù)和地形參數(shù)，以及來(lái)源于設(shè)計(jì)文件或現(xiàn)場(chǎng)調(diào)查的污染源項(xiàng)數(shù)據(jù)，設(shè)置計(jì)算網(wǎng)格和計(jì)算點(diǎn)參數(shù)，進(jìn)行大氣擴(kuò)散模式計(jì)算，得到空氣核素濃度C和地表沉積通量數(shù)值結(jié)果d_i；

步驟2，通過(guò)以下步驟建立公眾劑量模型：

步驟2.1，確定吸入內(nèi)照射劑量：