核扩散模型(9)
时间:2025-04-23
时间:2025-04-23
核泄漏扩散模型
Q
A x
2 k y z
(*****)
最后,再将(****)和(*****)代入(*),可得:
y2Qz2
C x,y,z exp 2 2
2 2 k y z2 yz
上式为无界空间连续点源扩散的高斯烟羽模型,然而在实际中,由于地面的影响,烟羽是有界的。根据假设可以把地面看做一镜面,对泄漏的气体起反射作用,同样我们可以利用“像源法”进行处理,原理和示意图在模型一的修正中提到,因此我们得出: 实源的贡献为:
Q1y21(z H)2
C1(x,y,z) exp( )exp( ) 22
2 y z2 y2 z
像源的贡献为:
Q1y21(z H)2
C2(x,y,z) exp( )exp( ) 22
2 y z2 y2 z
则该处的实际浓度为:
C(x,y,z) C1(x,y,z) C2(x,y,z)
由以上公式可以得到高架连续点源扩散的高斯烟羽模型公式为:
Qy2(z H)2(z H)2
C(x,y,z,t,H) exp( 2){exp[ ] exp[ ]} 22
2 y z2 y2 y2 z
下面我们将考虑泄漏源有效高度、放射性物质自身的沉降作用和雨水吸附作用对
放射性物质浓度的影响,进而对连续点源高斯扩散模型进行修正。 泄漏源有效高度对模型的修正:
泄漏源的有效高度h是由两部分组成,一是核泄漏口距有效地面的高度H;二是在实际核扩散中核泄漏气团从泄漏口排出时,由于受到热力抬升和本身动力抬升,进而产生的一个附加高度 H。因而h H H。
附加高度 H,主要由核泄漏处泄漏气体的气流具有一初始动量(使他们继续垂直上升)和气流温度高于环境温度产生的静浮力决定,这两种动力引起的烟云浮力运动称烟云抬升,附加高度 H即烟云抬升高度,烟云抬升有利于降低地面的污染物浓度。而且 H还受到风速、地形地貌等多种因素的影响。