JP5717608B2 - 拡散物質の拡散状況予測データベース作成システム及び拡散状況予測システム - Google Patents
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Description
本発明による実施例1に係る拡散物質の拡散状況予測データベース作成システムについて、図面を参照して説明する。なお、本実施例では、拡散物質が放射性物質(粒子)である場合について説明する。
長期広域気流場データ演算部11は、拡散物質である放射性物質を大気中に排出する原子力発電所(拡散源)が存在する対象地点を含む予め設定した広さの地理的領域に対応する計算領域Rが設定されると共に、大気現象を解析する方程式を演算することにより気象データを求める計算モデルが設定されている。長期広域気流場データ演算部11は、地球規模の長期広域再解析気象データの気象データを計算領域Rの流入境界条件として設定し、計算モデルにより演算を行うことにより、計算領域Rに設定した複数の格子点の位置の気象データからなる気流場データを、予め定められた1年間において予め定められた1時間毎に求める。
気流場データベース作成部12は、複数の格子点の中の一つを代表格子点として予め選定しておき、長期広域気流場データ演算部11により求められた各気流場データの代表格子点の風向と大気安定度を基に、少なくとも風向と大気安定度との組み合わせが異なる複数のケースに各気流場データを振り分け、振り分けられた気流場データ毎に、連続する時間が長い時間帯の中の一つの気流場データを代表の気流場データとして代表気流条件を選定し、代表気流条件を当該ケースの気流場データとして含む気流場データベースを作成する。
狭域気流場計算部13は、気流場データベースの気流場データの代表気流条件を境界条件として、長期広域気流場データ演算部11と同じ計算コード(例えば、RAMS、WRFなど)を用いて、狭域気流場データを計算する。
拡散場データ演算部14は、気流場データベース作成部12で選定された代表気流条件Dと狭域気流場データdとを、拡散物質の拡散状態を演算する拡散計算モデルを用いて演算を行うことにより、拡散物質の広域拡散場データDKと狭域拡散場データdKとを求める。拡散場データ(広域拡散場データDK、狭域拡散場データdK)は、放射性物質の拡散状況(拡散領域、拡散濃度)を示すものであり、広域拡散場データDKは、放射性物質の広域での拡散状況を示し、狭域拡散場データdKは、放射性物質の狭域での拡散状況を示す。この拡散場データから放射性物質の拡散状況の予測ができる。
被害強度分布計算部15は、ガス放出条件、降雨条件の何れか一方又は両方を所定値と仮定して設定し、放射性物質の広域被害強度分布データDRと狭域被害強度分布データdRを計算する。
記録部16は、広域拡散場データDK、狭域拡散場データdK、広域被害強度分布データDRおよび狭域被害強度分布データdRを、各々記録する。
本発明による実施例2に係る拡散物質の拡散状況予測データベース作成システムについて、図面を参照して説明する。なお、本実施例に係る拡散物質の拡散状況予測データベース作成システムについて、図1に示す本発明の実施例1に係る拡拡散物質の拡散状況予測データベース作成システムと共通する構成については説明を省略する。
本発明による実施例3に係る拡散物質の拡散状況予測データベース作成システムについて、図面を参照して説明する。なお、本実施例に係る拡散物質の拡散状況予測データベース作成システムの構成は、図1に示す本発明の実施例1に係る拡拡散物質の拡散状況予測データベース作成システムと同様であるため、構成を示す図については省略する。
本発明による実施例4に係る拡散物質の拡散状況予測システムについて、図面を参照して説明する。本実施例に係る拡散物質の拡散状況予測システムは、図1に示す本発明の実施例1に係る拡拡散物質の拡散状況予測データベース作成システムを適用した拡散物質の拡散状況予測システムである。
記憶部31は、放射性物質を大気中に排出する原子力発電所が存在する対象地点を含む予め設定した広さの地理的領域に対応する計算領域における、風向および大気安定度を含む組み合わせが異なる複数のケースの気流場データが予め求められた気流場データベースDB1と、拡散場データが予め求められた拡散場データベースDBKとが記憶されている。
気象データ入力部32には、原子力発電所から放射性物質が放出される対象日時の気象データが入力される。
気流場データ演算部33は、気象データ入力部32に入力された対象日時の気象データαを基に風向と大気安定度を求め、対象日時の気象データの風向と大気安定度になるべく近い風向と大気安定度となっている複数の気流場データを記憶部31から取り出して複数の気流場データを内挿補完演算することにより、対象日時の気象データの風向と大気安定度と同じ風向と大気安定度となっている広域気流場データ及び狭域気流場データを求める。
(1)まず、入力された対象日時の気象データαから、広域気流場データを演算する。
(2)次に、対象日時の気象データαの各データ要素(特に風速と気温)から、この気象データαの大気安定度を演算する。そして、風向と大気安定度との組み合わせが異なる複数のケースから選定された代表気流条件をそのケースにおける気流場データとして含む気流場データベースDB1の中から、気象データαの「風向と大気安定度」と同じ「風向と大気安定度」となっている気流場データを抽出する。気流場データ演算部33で求められた広域気流場データ、狭域気流場データは、気流場データdtとして、拡散場データ演算部33に送る。
拡散場データ演算部34は、気流場データ演算部33から送出された気流場データdt(広域気流場データ及び狭域気流場データ)を、放射性物質の拡散状態を演算する拡散計算モデルを用いて演算を行うことにより、放射性物質の拡散場データ(広域拡散場データ及び狭域拡散場データ)dKtを求める。
被害強度分布計算部35は、拡散場データ(広域拡散場データと狭域拡散場データ)dKtの値の少なくとも1つを所定値と仮定して設定し、放射性物質の被害強度分布データ(広域被害強度分布データと狭域被害強度分布データ)dRtを計算する。
本発明による実施例5に係る拡散物質の拡散状況予測システムについて、図面を参照して説明する。なお、本実施例に係る拡散物質の拡散状況予測システムは、図16に示す本発明の実施例4に係る拡散物質の拡散状況予測システムと同様であるため、構成についての説明は省略する。
11 長期広域気流場データ演算部
12 気流場データベース作成部
12−1 大気安定度算出部
12−2 風向・大気安定度分類部
12−3 風向・大気安定度別気流場データベース作成部
13 狭域気流場計算部
14 拡散場データ演算部
14−1 広域拡散場データ演算部
14−2 狭域拡散場データ演算部
15 被害強度分布計算部
16 記録部
17 任意気象条件換算部
21 グローバル気象再解析データベース
22 グローバル気象再解析データ
30A、30B 拡散物質の拡散状況予測システム
31 記憶部
32 気象データ入力部
33 気流場データ演算部
34 拡散場データ演算部
35 被害強度分布計算部
36 表示部
R 計算領域
α 気象データ
D 代表気流条件
d 気流場データ
dt 気流場データ
dKt 拡散場データ
dRt 被害強度分布データ
Claims (5)
- 拡散物質を大気中に排出する拡散源が存在する対象地点を含む予め設定した広さの地理的領域に対応する計算領域が設定されると共に、大気現象を解析する方程式を演算することにより気象データを求める計算モデルが設定されており、地球規模の長期広域再解析気象データの気象データを前記計算領域の流入境界条件として設定し、前記計算モデルにより演算を行うことにより、前記計算領域に設定した複数の格子点の位置の気象データからなる気流場データを、予め定められた一定期間における予め定められた一定時間毎に求める長期広域気流場データ演算部と、
前記複数の格子点の中の一つを代表格子点として予め選定しておき、前記長期広域気流場データ演算部により求められた各気流場データの代表格子点の風向と大気安定度を基に、少なくとも風向と大気安定度との組み合わせが異なる複数のケースに各気流場データを振り分け、振り分けられた前記気流場データ毎に、連続する時間が長い時間帯の中の一つの気流場データを代表の気流場データとして代表気流条件を選定し、前記代表気流条件を当該ケースの気流場データとして含む気流場データベースを作成する気流場データベース作成部と、
前記代表気流条件を境界条件として、前記長期広域気流場データ演算部と同じ計算コードを用いて、狭域気流場データを計算する狭域気流場計算部と、
前記気流場データベース作成部で選定された前記代表気流条件と前記狭域気流場データとを、ガス放出条件、降雨条件の何れか一方又は両方を所定値と仮定して、拡散物質の拡散状態を演算する拡散計算モデルを用いて演算を行うことにより、前記拡散物質の広域拡散場データと狭域拡散場データとを求める拡散場データ演算部と、
前記広域拡散場データに基づいて前記拡散物質の広域被害強度分布データを計算し、前記狭域拡散場データに基づいて狭域被害強度分布データを計算する被害強度分布計算部と、
前記広域拡散場データ、前記狭域拡散場データ、前記広域被害強度分布データおよび前記狭域被害強度分布データを、各々記録する記録部と、
を有することを特徴とする拡散物質の拡散状況予測データベース作成システム。 - 請求項1において、
前記被害強度分布データが、前記拡散物質の濃度、放射線被曝線量、拡散物質の降雨沈着量の少なくとも1つの分布であることを特徴とする拡散物質の拡散状況予測データベース作成システム。 - 請求項1又は2において、
前記記録部に記録された前記広域拡散場データ、前記狭域拡散場データ、前記広域被害強度分布データおよび前記狭域被害強度分布データに、前記対象日時の気象データの風向、風速および降雨量の少なくとも1つ以上の任意気象条件を入力して、前記任意気象条件に基づいて前記拡散物質の広域および狭域の被害強度分布データを換算する任意気象条件換算部を有することを特徴とする拡散物質の拡散状況予測データベース作成システム。 - 請求項1乃至3の何れか1つにおいて、
前記気流場データベース作成部及び前記狭域気流場計算部から送出された複数の前記代表気流条件および前記狭域気流場データを前記拡散計算モデルを用いて演算を行うことにより、前記拡散物質の複数の広域拡散場データおよび狭域拡散場データを時系列的に求めることを特徴とする拡散物質の拡散状況予測データベース作成システム。 - 拡散物質を大気中に排出する拡散源が存在する対象地点を含む予め設定した広さの地理的領域に対応する計算領域における、風向および大気安定度を含む組み合わせが異なる複数のケースの気流場データが予め求められた気流場データベースと、拡散場データが予め求められた拡散場データベースとが記憶されている記憶部と、
前記拡散源から前記拡散物質が放出される対象日時の気象データが入力される気象データ入力部と、
前記気象データ入力部に入力された対象日時の気象データを基に風向と大気安定度を求め、対象日時の気象データの風向と大気安定度になるべく近い風向と大気安定度となっている複数の気流場データを前記記憶部から取り出して複数の気流場データを内挿補完演算することにより、対象日時の気象データの風向と大気安定度と同じ風向と大気安定度となっている広域気流場データ及び狭域気流場データを求める気流場データ演算部と、
前記気流場データ演算部から送出された前記広域気流場データ及び狭域気流場データを、ガス放出条件、降雨条件の何れか一方又は両方を所定値と仮定して、拡散物質の拡散状態を演算する拡散方程式に代入することにより拡散物質の広域拡散場データ及び狭域拡散場データを求める拡散場データ演算部と、
前記広域拡散場データに基づいて前記拡散物質の広域被害強度分布データを計算し、前記狭域拡散場データに基づいて狭域被害強度分布データを計算する被害強度分布計算部と、
を有し、
前記記憶部に記憶されている気流場データベース及び拡散場データベースは、請求項1乃至請求項3の何れか一項に記載の拡散状況予測データベース作成システムにより作成されたものであることを特徴とする拡散物質の拡散状況予測システム。
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