CN108509387A - 一种核电厂区域尺度气载放射性核素扩散特征验证方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及核电厂放射性核素大气扩散环境影响评价技术领域，具体涉及一种核电厂区域尺度气载放射性核素扩散特征验证方法。该方法利用核电厂观测的已知位置核素活度值预估释放点区域网格点核素活度值；利用预估核素活度值构建分布函数；比较预估的与观测的核素活度分布函数差异，将其与大气扩散模式模拟的分布函数比较，分析模拟的气载放射性核素与观测值的吻合程度。该方法科学合理，是核电厂区域尺度气载放射性核素大气环境影响评价的重要技术手段。

Description

一种核电厂区域尺度气载放射性核素扩散特征验证方法
技术领域
本发明涉及核电厂放射性核素大气扩散环境影响评价技术领域，具体涉及一种核电厂区域尺度气载放射性核素扩散特征验证方法。
背景技术
核电厂运行或事故时气载放射性核素通过大气排放到环境中对环境和公众造成辐射影响。核电厂环境影响评价方法中提供了一种计算核电厂气载放射性核素大气扩散的方法。
然而，现有的核电厂气载放射性核素大气扩散计算以及分析方法缺少区域尺度网格气载放射性核素扩散特征与观测值的比较方法。目前通常对放射性核素大气扩散特征的比较采用的方法是获得观测点的模拟值进行单点比较，造成比较结果仅能反映气载放射性核素局部特征，不利于区域尺度的气载放射性核素扩散特征的比较，而区域尺度气载放射性核素大气扩散特征的空间分布是核电厂环境影响评价中重点关注的问题。现有技术还没有一种好的核电厂区域尺度气载放射性核素扩散特征验证方法。
发明内容
针对现有技术中存在的缺陷，本发明的目的在于提供一种核电厂区域尺度气载放射性核素扩散特征验证方法。
为实现上述目的，本发明采用的技术方案如下：
一种核电厂区域尺度气载放射性核素扩散特征验证方法，包括以下步骤：
(1)基于核电厂示踪实验每次释放观测的核素活度值GASobs构建分布函数Pobs；
(2)利用核电厂观测的已知位置的核素活度值GASobs预估释放点周边区域范围的网格点的核素活度值GASgrid(dis)；
(3)利用预估得到的核电厂释放点周边区域网格的核素活度值GASgrid(dis)构建分布函数Pgrid；
(4)利用大气扩散模式模拟得到的核电厂释放点周边区域的核素活度值GASsim构建分布函数Psim；
(5)比较预估的区域网格核素活度分布函数Pgrid与观测的核素活度分布函数Pobs的差异，调整插值模型参数以减少其差异；
(6)利用调整后的插值模型得到的预估释放点周边区域网格的核素活度值并构建更新后的分布函数Pgird，将其与大气扩散模式模拟的分布函数Psim进行比较，分析模拟的气载放射性核素与观测值的吻合程度；
进一步，如上所述的一种核电厂区域尺度气载放射性核素扩散特征验证方法，步骤(2)中预估释放点周边区域范围的网格点的核素活度值GASgrid(dis)的方式为：
其中，GASgrid(dis)是距离dis位置的待估核素活度，Wi是位置i的观测值的权重系数，GASobs(i)是距离i位置的核素活度，n为已知点的样本数。
Wi＝CON0+CON1，rpre＞Dvar
rpre＝Ddis-Di
其中，rpre为预估值和已知点的分离距离，CON0为起始值，CON0+CON1为最大值，Dvar为曲线平稳时的距离。
进一步，如上所述的一种核电厂区域尺度气载放射性核素扩散特征验证方法，步骤(3)中预估得到的核电厂释放点周边区域网格的核素活度值GASgrid(dis)构建分布函数Pgrid的方式为：
利用GASgrid(dis)计算均值和方差，建立拟合曲线，确定曲线所属分布类型。
如果服从均匀分布，GASgrid(dis)～U[a，b]，则GASgrid(dis)的分布函数为
Fgrid(GASgrid(dis))＝(GASgrid(dis)-a)(GASgrid(dis)-b)，a＜GASgrid(dis)≤b
Fgrid(GASgrid(dis))＝1，GASgrid(dis)＞b
如果服从指数分布，GASgrid(dis)～E(λ)，则GASgrid(dis)的分布函数为
Fgrid(GASgrid(dis))＝0，GASgrid(dis)＜0
如果服从正态分布，GASgrid(dis)～N(μ，σ)，则GASgrid(dis)的分布函数为
进一步，如上所述的一种核电厂区域尺度气载放射性核素扩散特征验证方法，步骤(6)中分析模拟的气载放射性核素与观测值的吻合程度的方式为：
计算模拟的核素活度值分布函数Psim的均值和方差以及观测的核素活度值分布函数Pgrid的均值和方差，对两个分布函数进行差异性检验。
本发明的有益效果在于：本发明所述的计算方法利用核电厂示踪实验已知观测的核素活度值预估核电厂区域尺度气载放射性核素的活度值，并比较预估值和模拟值分布函数特征。该计算方法科学合理，适用性强，是核电厂区域尺度气载放射性核素大气环境影响评价的重要技术手段，在放射性核素大气环境影响评价技术领域具有重要意义。
附图说明
图1为本发明具体实施方式中一种核电厂区域尺度气载放射性核素扩散特征验证方法的流程图。
具体实施方式
下面结合说明书附图与具体实施方式对本发明做进一步的详细说明。
图1给出了本发明具体实施方式中一种核电厂区域尺度气载放射性核素扩散特征验证方法的流程图，该方法主要包括以下步骤：
(1)基于核电厂址示踪实验每次释放观测的核素活度值GASobs构建分布函数Pobs；
此步骤中所述的每次释放观测的核素活度值GASobs构建分布函数Pobs，本实施方式中首先选择核电厂示踪试验释放点为研究中心点，以中心点为半径收集示踪试验每次释放观测的核素活度值，针对每次释放过程构建相应的分布函数，得到多种释放情景下的观测的核素活度值的分布函数。
(2)利用观测的已知位置的核素活度值GASobs预估释放点周边区域范围的网格点的核素活度值GASgrid(dis)；
此步骤中所述的预估释放点周边区域范围的网格点的核素活度值，本实施方式中首先根据已知位置和预估网格点的分离距离，确定的网格点空间位置关系确定的函数关系，得到观观测的已知位置和预估网格点的权重系数，利用已知位置的核素活度值进行区域尺度网格点的核素活度值的计算。
(3)利用预估得到的核电厂释放点周边区域网格的核素活度值GASgrid(dis)构建分布函数Pgrid；
此步骤中所述的预估得到的核电厂释放点周边区域网格的核素活度值构建分布函数，本实施方式中利用得到的预估释放点周边区域范围的网格点的核素活度值，分析其分布特征，构建区域尺度所有网格点的核素活度值的分布函数，分析构建的预估点核素活度值的平均值和方差特征。
(4)利用大气扩散模式模拟得到的核电厂释放点周边区域的核素活度值GASsim构建分布函数Psim；
此步骤所述的模拟得到的核电厂释放点周边区域的核素活度值构建分布函数，本实施方式中利用选择大气扩散模式模拟得到的每次释放过程的核电厂释放点区域尺度的核素活度值构建相应的分布函数，分析模拟的核素活度值的平均值和方差特征。
(5)比较预估的区域网格核素活度分布函数Pgrid与观测的核素活度分布函数Pobs的差异，调整插值模型参数以减少其差异；
此步骤所述的比较预估的区域网格核素活度分布函数与观测的核素活度分布函数的差异，本实施方式中通过比较预估的区域尺度核素活度值分布函数与观测的核素活度值分布函数的均值和方差的差别，通过调整预估值对应的函数关系中的参数使得预估的核素活度值与观测核素活度值差异降到最低，保证通过函数关系的得到的预估核素活度值尽可能的接近观测的核素活度值。
(6)利用调整后的插值模型得到的预估释放点周边区域网格的核素活度值并构建更新后的分布函数Pgrid，将其与大气扩散模式模拟的分布函数Psim进行比较，分析模拟的气载放射性核素活度分布与观测值分布的吻合程度；
此步骤所述的利用调整后的插值模型得到的预估释放点周边区域网格的核素活度值并构建更新后的分布函数，本实施方式中利用优化后的函数关系确定的插值模型预估释放点区域尺度网格点的核素活度值，分析预估核素活度值的分布函数，将其与通过大气扩散模型模拟计算的区域尺度核素活度值构建的分布函数进行比较分析，确定模拟的区域尺度核素活度值与预估的核素活度值的差异性，验证大气扩散模型对每次释放过程的模拟与观测值的吻合程度。
本发明的计算方法科学合理，是核电厂放射性核素大气扩散特征预测分析的重要技术手段，在核电厂区域尺度气载放射性核素大气环境影响评价领域具有重要意义，可广泛应用于核电厂放射性核素大气环境影响预测和核电厂大气扩散模式厂址适用性分析。
显然，本领域的技术人员可以对本发明进行各种改动和变型而不脱离本发明的精神和范围。凡在本发明的精神和原则在内，所作的任何修改和变型属于本发明权利要求及其同等技术的范围之内，则本发明也意图包含这些改动和变型在内。

Claims (2)

1.一种核电厂区域尺度气载放射性核素扩散特征验证方法，包括以下步骤：
(1)基于核电厂示踪实验每次释放观测的核素活度值GASobs构建分布函数Pobs；
(2)利用核电厂观测的已知位置的核素活度值GASobs预估释放点周边区域范围的网格点的核素活度值GASgrid(dis)；
(3)利用预估得到的核电厂释放点周边区域网格的核素活度值GASgrid(dis)构建分布函数Pgrid；
(4)利用大气扩散模式模拟得到的核电厂释放点周边区域的核素活度值GASsim构建分布函数Psim；
(5)比较预估的区域网格核素活度分布函数Pgrid与观测的核素活度分布函数Pobs的差异，调整插值模型参数以减少其差异；
(6)利用调整后的插值模型得到的预估释放点周边区域网格的核素活度值并构建更新后的分布函数Pgrid，将其与大气扩散模式模拟的分布函数Psim进行比较，分析模拟的气载放射性核素与观测值的吻合程度。
2.如权利要求1所述的一种核电厂区域尺度气载放射性核素扩散特征验证方法，其特征在于：步骤(2)中预估释放点周边区域范围的网格点的核素活度值GASgrid(dis)的方式为：
其中xGASgrid(dis)是距离dis位置的待估核素活度，Wi是位置i的观测值的权重系数，GASobs(i)是距离i位置的核素活度，n为已知点的样本数。
Wi＝CON0+CON1，rpre＞Dvar
rpre＝Ddis-Di
其中，rpre为预估值和已知点的分离距离，CON0为起始值，CON0+CON1为最大值，Dvar为曲线平稳时的距离。
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