Сценарий для верификации математических моделей атмосферного переноса по данным измерений радиоактивных загрязнений в Коростене и Коростенском районе в результате аварии на ЧАЭС
Представлены материалы по обследованию радиоактивно загрязненной территории Коростенского района и г. Коростень для тестирования и верификации математических моделей атмосферного переноса и осаждения радиоактивных веществ в результате аварии на АЭС на региональном (регион, район) и локальном (город)...
Saved in:
| Published in: | Проблеми безпеки атомних електростанцій і Чорнобиля |
|---|---|
| Date: | 2011 |
| Main Authors: | , , , , , |
| Format: | Article |
| Language: | Russian |
| Published: |
Інститут проблем безпеки атомних електростанцій НАН України
2011
|
| Subjects: | |
| Online Access: | https://nasplib.isofts.kiev.ua/handle/123456789/112983 |
| Tags: |
Add Tag
No Tags, Be the first to tag this record!
|
| Journal Title: | Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine |
| Cite this: | Сценарий для верификации математических моделей атмосферного переноса по данным измерений радиоактивных загрязнений в Коростене и Коростенском районе в результате аварии на ЧАЭС / Е.К. Гаргер, Т.Д. Лев, Н.Н. Талерко, В.А. Кашпур, О.Г. Тищенко, В.Н. Пискун // Проблеми безпеки атомних електростанцій і Чорнобиля: наук.-техн. зб. — 2011. — Вип. 17. — С. 112–123. — Бібліогр.: 7 назв. — рос. |
Institution
Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine| _version_ | 1859688594369675264 |
|---|---|
| author | Гаргер, Е.К. Лев, Т.Д. Талерко, Н.Н. Кашпур, В.А. Тищенко, О.Г. Пискун, В.Н. |
| author_facet | Гаргер, Е.К. Лев, Т.Д. Талерко, Н.Н. Кашпур, В.А. Тищенко, О.Г. Пискун, В.Н. |
| citation_txt | Сценарий для верификации математических моделей атмосферного переноса по данным измерений радиоактивных загрязнений в Коростене и Коростенском районе в результате аварии на ЧАЭС / Е.К. Гаргер, Т.Д. Лев, Н.Н. Талерко, В.А. Кашпур, О.Г. Тищенко, В.Н. Пискун // Проблеми безпеки атомних електростанцій і Чорнобиля: наук.-техн. зб. — 2011. — Вип. 17. — С. 112–123. — Бібліогр.: 7 назв. — рос. |
| collection | DSpace DC |
| container_title | Проблеми безпеки атомних електростанцій і Чорнобиля |
| description | Представлены материалы по обследованию радиоактивно загрязненной территории Коростенского района и г. Коростень для тестирования и верификации математических моделей атмосферного переноса и осаждения радиоактивных веществ в результате аварии на АЭС на региональном (регион, район) и локальном (город) уровнях. Исходная информация (картографическая и метеорологическая) представлена на современном уровне, с использованием данных модели прогноза погоды ММ5 и средств геоинформационных систем. Проведенные полевые исследования, геопривязка радиоэкологической информации и трехмерная карта городского ландшафта позволит провести сравнительный анализ результатов верифицируемых расчетных моделей с данными измерений.
Представлено матеріали з детального обстеження радіоактивно забрудненої території Коростенського району та м. Коростень для тестування та верифікації математичних моделей атмосферного переносу та осадження радіоактивних речовин у результат аварії на АЕС на регіональному (регіон, район) та локальному (місто) рівнях. Інформацію (картографічна та метеорологічна) представлено на сучасному рівні, з використанням геоінформаційних систем. Проведені польові дослідження, геоприв’язка радіоекологічної інформації та цифрова карта міської забудови дають змогу провести порівняльний аналіз результатів верифікованих розрахункових моделей з даними вимірювань.
The paper presents materials on a detailed survey of the contaminated territory Korosten district and Korosten for testing and verification of mathematical models of atmospheric transport and deposition of radioactive substances after the accident at the nuclear power plant at the regional (region, district) and local (city) levels. Information (mapping and meteorological) is presented on modern level using of geographic information systems. Investigations, geo-referencing information of radioecology and three-dimensional map of urban landscape will allow to execute the comparative analysis of verifiable computational models with measuring data.
|
| first_indexed | 2025-11-30T23:04:26Z |
| format | Article |
| fulltext |
112 ISSN 1813-3584 ПРОБЛЕМИ БЕЗПЕКИ АТОМНИХ ЕЛЕКТРОСТАНЦІЙ І ЧОРНОБИЛЯ 2011 ВИП. 17
УДК 504.064:001.53
Е. К. Гаргер, Т. Д. Лев, Н. Н. Талерко, В. А. Кашпур, О. Г. Тищенко, В. Н. Пискун
Институт проблем безопасности АЭС НАН Украины, Киев
СЦЕНАРИЙ ДЛЯ ВЕРИФИКАЦИИ МАТЕМАТИЧЕСКИХ МОДЕЛЕЙ
АТМОСФЕРНОГО ПЕРЕНОСА ПО ДАННЫМ ИЗМЕРЕНИЙ РАДИОАКТИВНЫХ
ЗАГРЯЗНЕНИЙ В КОРОСТЕНЕ И КОРОСТЕНСКОМ РАЙОНЕ В РЕЗУЛЬТАТЕ
АВАРИИ НА ЧАЭС
Представлены материалы по обследованию радиоактивно загрязненной территории Коро-
стенского района и г. Коростень для тестирования и верификации математических моделей атмо-
сферного переноса и осаждения радиоактивных веществ в результате аварии на АЭС на региональ-
ном (регион, район) и локальном (город) уровнях. Исходная информация (картографическая и метео-
рологическая) представлена на современном уровне, с использованием данных модели прогноза по-
годы ММ5 и средств геоинформационных систем. Проведенные полевые исследования, геопривязка
радиоэкологической информации и трехмерная карта городского ландшафта позволит провести срав-
нительный анализ результатов верифицируемых расчетных моделей с данными измерений.
Ключевые слова: верификация, полевые обследования, цифровая картография, база данных.
Вступление
За годы после аварии на ЧАЭС в 1986 г. было проведено детальное изучение наиболее
загрязненных территорий Украины, включая городские и сельские районы. Это было прове-
дено с целью получения более полной информации о степени радиоэкологического загрязне-
ния территорий и для проведения дезактивационных мероприятий в населенных пунктах по
снижению дозовой нагрузки на население. Полученные данные приобрели статус уникаль-
ных и могут быть использованы для тестирования и верификации математических моделей
по атмосферному переносу и прогнозированию радиационной ситуации в пространстве и во
времени, в масштабе района и населенного пункта.
В случае Чернобыльской аварии поле радиоактивного загрязнения отдельных районов
Украины, Белоруссии и России формировалось в основном за период с 26 апреля по 5 мая
1986 г. в зависимости от характера эмиссии радионуклидов, погодных и физико-географиче-
ских условий. Сформировалось несколько «следов» радиоактивного загрязнения и среди них
«юго-западный след», в который вошли наиболее загрязненные районы Киевской (Полес-
ский) и Житомирской (Коростенский) областей. Город Коростень, как один из наиболее
промышленных и густонаселенных районных центров Украины со статусом областного под-
чинения, оказался наиболее загрязненным городом в СССР вследствие этой аварии.
Для тестирования математических моделей по оценке и прогнозированию радиацион-
ной ситуации в результате аварии на АЭС как для сельских, так и для городских территорий
авторами предложен сценарий с описанием данных измерений радиоактивного загрязнения
объектов сельской и городской территорий Коростенского района и г. Коростень с использо-
ванием двух наборов метеорологической информации за период с 26 апреля по 5 мая 1986 г:
фактических данных метеостанций территории радиоактивного загрязнения Украины и Бе-
лоруссии и данных численного прогноза погоды, полученных по открытой модели США
ММ5 с использованием исходной информации реанализа NCEP1.
Представленный сценарий, основанный на фактических данных, позволит оценить
возможности современных математических моделей для описания мезомасштабного и ло-
кального процессов переноса и осаждения радиоактивных веществ в условиях сельской
местности и городской застройки и наметить пути их совершенствования.
© Е. К. Гаргер, Т. Д. Лев, Н. Н. Талерко, В. А. Кашпур,
О. Г. Тищенко, В. Н. Пискун, 2011
1 NCEP - National Center for Environmental Prediction (Национальный центр прогноза окружающей среды).
СЦЕНАРИЙ ДЛЯ ВЕРИФИКАЦИИ МАТЕМАТИЧЕСКИХ МОДЕЛЕЙ
________________________________________________________________________________________________________________________
ISSN 1813-3584 ПРОБЛЕМИ БЕЗПЕКИ АТОМНИХ ЕЛЕКТРОСТАНЦІЙ І ЧОРНОБИЛЯ 2011 ВИП. 17 113
Цель сценария - Верифицировать математические мезомасштабные и локальные мо-
дели по данным фактических измерений радиоактивных выпадений 137Cs на территории Ко-
ростенского района и г. Коростень в результате аварии на ЧАЭС в 1986 г.
Задачами сценария являются:
1) расчет поля выпадений 137Cs для городских (г. Коростень) и сельских территорий
(Коростенский район) за период с 26 апреля по 6 мая 1986 г.;
2) оценка экспозиционной дозы на территории г. Коростень и в населенных пунктах
Коростенского района на период 1990 - 1991 гг.;
3) оценка влияния городской застройки на формирование поля выпадений 137Cs в
г. Коростень.
Исследуемой территорией сценария моделирования и оценки атмосферного переноса
и осаждения радиоактивных выпадений в результате аварии на ЧАЭС на уровне района яв-
ляется область площадью 90 × 170 км, расположенная на юго-западном следе радиоактивно-
го загрязнения 137Cs (координаты левого верхнего угла: долгота - 27,987º; широта - 51,454º).
Внутри выбранной территории отдельно рассматривается Коростенский район и г. Коро-
стень (рис.1).
Территория Коростенского района расположена в северной части Житомирского По-
лесья и представляет собой залесенную и заболоченную аккумулятивную равнину. Абсо-
лютные отметки поверхности колеблются от 147 до 225 м. Почвы преобладают дерново-
подзолистые, суглинистые и супесчаные, а также торфяно-болотные. Климат района умерен-
но-континентальный. Уровень грунтовых вод около 1-2 м. Равномерная роза ветров. Сухой,
ветреный весенний сезон.
Рис. 1. Расположение Коростенского района и г. Коростень на юго-западном следе
Чернобыльских выпадений 137Cs.
Город Коростень находится на севере Украины, входит в состав Житомирской обла-
сти, является одним из трех городов областного подчинения. По данным переписи населения
2002 г., в г. Коростень проживает 66,7 тыс. жителей, в том числе до 18 лет - 16,7 тыс. (по со-
стоянию на 1986 г. в городе проживало 73000 жителей, в том числе 14,2 тыс. детей). Пло-
щадь территории города 3385,1 га.
Е. К. ГАРГЕР, Т. Д. ЛЕВ, Н. Н. ТАЛЕРКО И ДР.
________________________________________________________________________________________________________________________
ISSN 1813-3584 ПРОБЛЕМИ БЕЗПЕКИ АТОМНИХ ЕЛЕКТРОСТАНЦІЙ І ЧОРНОБИЛЯ 2011 ВИП. 17 114
Коростень раскинулся на берегах живописной р. Уж (приток р. Припять, бассейн
р. Днепр, не судоходная) и небольшой р. Кремно и с северо-запада на юго-восток пересека-
ется полотном железной дороги. Структурно город разбивается на пять частей: центральную
и южную части с достаточно однородной застройкой, северо-восточный и северо-западный
жилые массивы разделяются территорией аэродрома. Промышленные предприятия сосредо-
точены в основном на окраинах: в северной, северо-западной и северо-восточной частях го-
рода. Общее количество общественных зданий и личных подворий составляет около
8,500 тыс.
Методика и объемы работ по обследованию г. Коростень и Коростенского района
Аэрогамма-спектрометрическая съемка радиоактивно загрязненных территорий
Украины, проведенная Госкомгидрометом в 1988 г., показала, что большая часть Житомир-
ской области подверглась радиоактивному загрязнению. При этом в зону с плотностью от 5
до 15 Ки/км2 попал г. Коростень, загрязнение которого обусловлено первичным осаждением
радиоактивного аэрозоля, выброшенного из аварийного блока, а также вторичными эффек-
тами (ветровой подъем и перенос, концентрация в местах водостоков и т.п.), приводящими к
перераспределению первичного загрязнения. В соответствии с «Программой уточнения ра-
диационной обстановки» после аварии на ЧАЭС было проведено обследование г. Коростень
(1989 - 1990 гг.) и 25 населенных пунктов Коростенского района (1993 г.). Обследование
г. Коростень проводилось по следующей схеме:
1) проводился пробоотбор по отдельным местам загрязнения - вдоль железной дороги,
на огородах, в источниках водоснабжения и в приземном слое воздуха;
2) отбирались пробы почвы по территории города по координатной сетке (шаг сетки -
360 м).
В Коростенском районе было обследовано 3445 подворий. Проводились измерения
МЭД в 6 - 8 характерных точках – у входа во двор, жилые помещения, под водостоками, на
крышах жилых домов, у калитки, в центре двора, на огороде на высоте 1 м и на поверхности
земли. На рис. 2 представлены примеры схем отбора проб.
а б
Рис. 2. Примеры схем обследований: а - общественных учреждений; б - подворий.
При подворном обследовании проводились измерения бета-активности на крышах
жилых домов и хозяйственных строений, рабочей одежде и обуви, в доме (диван, кресло, ко-
вер и т.п.).
Для 25 населенных пунктов Коростенского района определялась плотность загрязне-
ния территории путем отбора 250 проб из расчета 10 проб на каждый населенный пункт; в
125 пробах определялась концентрация 90Sr. Места отбора проб располагались равномерно в
пределах населенного пункта. В местах отбора проб измерялась мощность дозы на высоте
0,03 - 0,04 м и 1 м над поверхностью почвы. Все данные полевых исследований были поме-
щены в базу данных с привязкой к местности.
СЦЕНАРИЙ ДЛЯ ВЕРИФИКАЦИИ МАТЕМАТИЧЕСКИХ МОДЕЛЕЙ
________________________________________________________________________________________________________________________
ISSN 1813-3584 ПРОБЛЕМИ БЕЗПЕКИ АТОМНИХ ЕЛЕКТРОСТАНЦІЙ І ЧОРНОБИЛЯ 2011 ВИП. 17 115
Используемые приборы
Гамма-съемка населенных пунктов и подворное обследование проводились с исполь-
зованием следующих приборов:
дозиметры ДРГ-01Т (измерение МЭД), «Припять», КРБ-1, СРП-068-01 (госпроверка в
Белоцерковском ЦСМ);
для проведения гамма-спектрометрического анализа проб почвы использовались:
гамма-спектрометр на базе полупроводникового детектора серии GMX-30190 и мно-
гоканального буфера «919 SPECTRUM MASTER» фирмы «Ortec»(США);
гамма-спектрометр со сцинтилляционным детектором и анализатором АИ-1024;
гамма-спектрометр с ППД и анализатором импульсов АИ-4096,
гамма-спектрометр с ППД и анализатором импульсов NUC -8000.
Отбор проб проводился цилиндрическим пробоотборником с постоянной площадью
пробоотбора на глубину до 20 см. Для отбора проб воздуха использовалось воздухофиль-
трующее устройство «Тайфун» с производительностью 4000 м3 воздуха в час. Спектрометры
откалиброваны по эталонам, изготовленным Госстандартом СССР. Концентрация 90Sr в поч-
ве и воде определялась по стандартным радиохимическим методикам.
Входные данные
Для реализации сценария верификации математических моделей по данным измере-
ний радиоактивных загрязнений в г. Коростень и Коростенском районе в результате аварии
на ЧАЭС в качестве входной информации предлагаются следующие данные по трем блокам:
информация об источнике выброса;
метеорологические данные (оперативной сети наблюдений по станциям, численной
модели прогноза погоды США ММ5 по узлам регулярной сети);
картографическая информация на уровне района и населенного пункта г. Коростень.
Информация об источнике
Период выброса: 26 апреля – 5 мая 1986 г.
Оценка суммарного выброса 137Cs: 85 + 26 ПБк.
Динамика ежесуточных выбросов. Оценки интенсивности выброса 137Cs из аварийно-
го блока Чернобыльской АЭС приведены в ряде работ, использовавших различные данные
измерений радиоактивного загрязнения территории вокруг ЧАЭС для восстановления пара-
метров источника [1 - 3] (рис. 3).
Рис. 3. Расчетные значения ежесуточных суммарных выходов цезия.
Е. К. ГАРГЕР, Т. Д. ЛЕВ, Н. Н. ТАЛЕРКО И ДР.
________________________________________________________________________________________________________________________
ISSN 1813-3584 ПРОБЛЕМИ БЕЗПЕКИ АТОМНИХ ЕЛЕКТРОСТАНЦІЙ І ЧОРНОБИЛЯ 2011 ВИП. 17 116
Метеорологическая информация
Предлагается использовать для сценария два набора метеорологической информации
за период с 26 апреля – 5 мая 1986 г.: данные оперативной сети наблюдений (пунктов радио-
зондирования, метеостанций и метеопостов) и прогностические данные, полученные с по-
мощью открытой модели прогноза погоды США ММ5 и данных реанализа NCEP.
Метеорологическая информация оперативной сети пространственно покрывает тер-
ритории Киевской и Житомирской областей и включает данные радиозондирования и сроч-
ных метеорологических наблюдений (рис. 4).
Данные радиозондирования атмосферы: период 25 апреля - 6 мая 1986 г., 3 - 4 раза в
сутки; пункты Киев, Гомель, Шепетовка. Параметры измерений в вертикальном слое атмо-
сферы: скорость и направление ветра, температура воздуха и давление в слое 0 - 3000 м.
Измерения на метеостанциях: Житомирской области - Житомир, Коростень, Ново-
град-Волынский, Олевск, Овруч; Киевской области - Вышгород, Киев, Полесское, Тетерев,
Чернобыль.
Рис. 4. Расположение метеостанций на рассматриваемой территории.
Данные срочных наблюдений с периодичностью 3 ч включают: скорость и направле-
ние ветра, температура воздуха, давление, количество осадков.
Измерения на метеопостах за период 25 апреля - 6 мая 1986 г. (2 раза в сутки) по Жи-
томирской области (13 постов) и по Киевской области (24 поста) включают данные о коли-
честве осадков.
Прогностическая информация на период с 25.04-06.05.86 г. получена с помощью от-
крытой численной модели прогноза погоды ММ5, адаптированной к географическим усло-
виям Украины с предварительно проведенной оценкой успешности прогнозов барического и
температурного полей для территории Украины и районов расположения АЭС [4]. Была про-
ведена оценка оправдываемости метеорологических элементов: температуры, геопотенциала,
скорости и направления ветра для изобарических поверхностей: 1000, 925, 850 и 700 гПа на
срок прогноза 24 ч. Расчеты были сделаны для различных типов синоптических ситуаций с
большой и малой фактической изменчивостью полей. Тестирование схемы ММ5 проводи-
СЦЕНАРИЙ ДЛЯ ВЕРИФИКАЦИИ МАТЕМАТИЧЕСКИХ МОДЕЛЕЙ
________________________________________________________________________________________________________________________
ISSN 1813-3584 ПРОБЛЕМИ БЕЗПЕКИ АТОМНИХ ЕЛЕКТРОСТАНЦІЙ І ЧОРНОБИЛЯ 2011 ВИП. 17 117
лось при закрепленных схемах вычисления ПСА2, облачности, конвекции, радиации и т.д.
Информация анализа и прогноза погоды представлена в узлах регулярной сетки для террито-
рии западной Европы -1 область, Украины - 2 и 3 области и территорий АЭС - 4,5 области
(рис. 5).
Рис. 5. Области счета и результатов прогноза.
Данные анализа и прогноза погоды включают температуру, давление, составляющие
скорости ветра на стандартных изобарических поверхностях (уровень моря, 1000, 925,
850,700,500 гПа), параметры пограничного слоя атмосферы (высота слоя, скорость трения,
скорость и направление ветра на уровне 10 м, по высотам через 100 м) и количество осадков.
Картографическая информация
В соответствии с поставленными задачами по атмосферному переносу и осаждению
радиоактивных элементов в результате аварии на ЧАЭС по территории Коростенского райо-
на и в пределах промышленного населенного пункта (г. Коростень), картографическая ин-
формация в виде полигональных покрытий представлена для ячеек регулярной сетки на двух
уровнях: района (М 1:100000) - с шагом 1 км; города (М 1:10000) – с шагом 360 и 45 м.
Структура картографической информации представлена на рис. 6. Основные карто-
графические слои, используемые в расчетах – тип подстилающей поверхности и параметр
шероховатости для сельской местности (М 1:100000) и городской территории (М 1:10000).
Цифровые покрытия подготовлены с помощью топографических карт М 1:200000 (УРЗН3
МЧС Украины), М 1:100000 (Интернет), картосхемы г. Коростень (М 1:10000) и литератур-
ных данных о параметре шероховатости [5, 6].
2 Пограничный слой атмосферы.
3 УРЗН – управление радиационной защиты населения МЧС Украины.
Е. К. ГАРГЕР, Т. Д. ЛЕВ, Н. Н. ТАЛЕРКО И ДР.
________________________________________________________________________________________________________________________
ISSN 1813-3584 ПРОБЛЕМИ БЕЗПЕКИ АТОМНИХ ЕЛЕКТРОСТАНЦІЙ І ЧОРНОБИЛЯ 2011 ВИП. 17 118
1)Топографическая карта
(адм . границы , леса , гидрография, нас . пункты )
2)Карта типов подстилающей поверхности
3)Карта значений параметра шероховатости
Картографическая информация М 1:200 000 (уровень района)
Картографическая информация для урбанизированной территории
М 1:10 000, уровень города , г. Коростень)
1) Ландшафтная карта урбанизированной
территории, включая шероховатость
местности.
2) Карта высот объектов территории г.
Коростень
3)Цифровая модель местности
4)Сетка пробоотбора
Регулярная сетка
с шагом 1 км
Регулярная сетка с
шагом 360, 45 м .
Входная картографическая информация:
Рис. 6. Структура картографической информации.
Карты типов подстилающей поверхности и соответственно параметра шероховатости
(рис. 7) были подготовлены средствами геоинформационных систем (Surfer, Mapinfo) на ос-
нове топографических карт и методов интерполяции данных в узлы регулярной сети.
Рис. 7. Тип подстилающей поверхности с параметром шероховатости
для ячеек регулярной сетки с шагом 1 км.
Для уровня города были подготовлены карты 3-мерного урбанизированного ланд-
шафта и параметра шероховатости. Городской ландшафт был структурирован и выделены
основные типы городского ландшафта, представленные на рис. 8. В основном это открытая
территория с травой (40 %), территория с частными домами (22 %), лесные насаждения – 9%,
территория с промышленными и многоэтажными зданиями- 6% и т.д. Высота объектов го-
родской застройки и тип подстилающей поверхности получены с помощью картосхемы
г. Коростень М 1:10000 и полевых экспедиционных данных по идентификации объектов го-
родской застройки города.
СЦЕНАРИЙ ДЛЯ ВЕРИФИКАЦИИ МАТЕМАТИЧЕСКИХ МОДЕЛЕЙ
________________________________________________________________________________________________________________________
ISSN 1813-3584 ПРОБЛЕМИ БЕЗПЕКИ АТОМНИХ ЕЛЕКТРОСТАНЦІЙ І ЧОРНОБИЛЯ 2011 ВИП. 17 119
Рис. 8. Карта урбанизированного ландшафта г. Коростень с параметром и шероховатости
для сетки с шагом 45 м.
Дополнительно, опираясь на экспедиционные данные о высоте объектов и рельефе
местности территории города, были построены карты с интерполяцией данных для ячеек
сетки: высоты объектов города и цифровой модели территории г. Коростень (рис. 9).
Рис. 9. Карта высот местности г. Коростень.
Данные измерений для верификации моделей
Проведенные детальные обследования радиоактивного загрязнения территорий агро-
ландшафта (на уровне района) и городской застройки (на уровне города) включают данные
об удельной активности 134Cs и 137Cs в воздухе, воде и продуктах питания, о плотности за-
грязнения и его вертикальном распределении в почве по населенным пунктам и дачным
Е. К. ГАРГЕР, Т. Д. ЛЕВ, Н. Н. ТАЛЕРКО И ДР.
________________________________________________________________________________________________________________________
ISSN 1813-3584 ПРОБЛЕМИ БЕЗПЕКИ АТОМНИХ ЕЛЕКТРОСТАНЦІЙ І ЧОРНОБИЛЯ 2011 ВИП. 17 120
участкам, о мощности экспозиционной дозы (МЭД) по населенным пунктам, о дезактивации
учреждений и личных подворий. Данные измерений и полевых исследований были помеще-
ны в специально организованную базу данных. Краткое описание и структура базы данных
представлены на рис. 10.
Классификаторы
Данные о загрязнении воздуха C s-134 ,
C s-137 (1990 г.).
(адресная привязка )
Воздух
Суммарная ветта -активность .Содержание
C s-134 , C s-137 , S r-90 в воде (1990 г.).
(адресная привязка )
Вода
1 .Плотность загр .почвы и МЭД по сетке
1990 г. (коорд . W G S 84 ).
2 .Активность проб грунта по вертикальному
разрезу (1990 г.)(коорд . W G S 84).
3 .Плотность загр .почвы C s-134 , C s -137(1990
г.)(адресная привязка ).
4 .Плотность загр .почвы наиболее "грязных"
участков (19 89 г.)(адресная привязка ).
Почва
Данные о шероховатости , высоте объектов ,
высоте рельефа .
(коорд . Pulkovo 1942).
Шероховатость
Данные о дезактивации организаций и
личных подворий (1990 г.)
(адресная привязка ) .
Дезактивация
3 .Тип грунта места отбора
пробы .
4 .Характеристика места отбора
пробы .
2 .Тип подст. поверхности ,
шероховатости .
5 . Справочник улиц города .
6 .М есто отбора проб .
7 .Высота места отбора .
8 .Состояние обекта
дезактивации .
9 .Тип объекта дезактивации .
10 .Вид излучения .
Данные обследования крыш в 1 990 г.
(МЭД и ветта -распад )
(адресная привязка ) .
Крыши
1 .Тип гор . ландшафта
Рис.10. Структура базы данных и описание привязки данных к пространственным объектам.
Информационное содержание таблиц базы данных представлено в табл. 1 для терри-
тории г. Коростень (Korost_Town.mdb) и табл. 2 для территории района (Korost_Rai.mdb) с
указанием пространственной привязки (узел сетки, адрес, координаты).
Таблица 1
Название таблицы Содержимое таблицы
BetaMEDRoofsDate_1990 МЭД на почве(3 - 5 см; 1 м), на крыше [мР/ч]; количество
бета-распадов в 1 мин на площади 1 см2 (г. Коростень, 24 -
26 апреля 1990 г.) по отдельным адресам
DezaktOrganization_1990 Дезактивация учреждений (площадь, м2)
DezaktPodvoria_1990 Дезактивация личных подворий (площадь, м2)
Sheroh_XYZ_Pulkovo42 Шероховатость, высота рельефа, высота объекта, привя-
занные в системе координат XYZ (Пулково 1942) по сетке
360 × 360 м
ZagrAir_Cs_134_137_1990 Удельная активность 134Cs*10-18 Ки/л и 137Cs*10-18Ки/л в
пробах воздуха в 1990 г в отдельных точках
ZagrCs_137_MED_1989 МЭД, мР/ (ДРГ-01Т) (на высоте 1м от земли и на поверх-
ности земли). Плотность загрязнения 137Cs [Ки/км2] в от-
дельных местах
ZagrCs_137_PMK_KUOS_1989 Плотность загрязнения наиболее "грязных" участков тер-
ритории молочного комбината 137Cs [Ки/км2]
ZagrGrunt_Cs_134_137_1990 Поверхностная активность 134Cs и 137Cs [Ки/км2] в пробах
грунта в 1990 г. в отдельных местах, по адресам
ZagrGruntSetka_1990 Плотность загрязнения 134Cs и 137Cs [Ки/км*2]; МЭД (на
земле и на высоте 1 м от земли)[ мР/ч] на территории
г. Коростень, населенных пунктов и дачных участков.
Места отбора привязаны к сетке шагом 360 м в системе
координат WGS-84
СЦЕНАРИЙ ДЛЯ ВЕРИФИКАЦИИ МАТЕМАТИЧЕСКИХ МОДЕЛЕЙ
________________________________________________________________________________________________________________________
ISSN 1813-3584 ПРОБЛЕМИ БЕЗПЕКИ АТОМНИХ ЕЛЕКТРОСТАНЦІЙ І ЧОРНОБИЛЯ 2011 ВИП. 17 121
Название таблицы Содержимое таблицы
ZagrGruntVertical_1990 Поверхностная активность проб грунта 137Cs, Ки/км*2
(вертикальный разрез), 1990 г по отдельным точкам для
разных почв
ZagrWatterCs_Sr_BetaAkt_1990 Удельная активность в воде 134Cs, 137Cs, 90Sr, [10-12 Ки/л].
Суммарная бетта-активность воды [10-10 Ки/л] в водных
объектах и колодцах
Таблица 2
Название таблицы Содержимое таблицы
Nas_Soil_Doza_JT Загрязнение 137Cs в населенных пунктах Житомирской
области (1992 г.- 1994) - почва, молоко, картофель, доза
AreaLandHozJT_Korost Загрязнение территории по хозяйствам Житомирской
области (1991 г.) по градациям 137Cs и 90Sr
Doza_JT6raixy Доза по населенным пунктам 6-ти районов Житомирской
области (1997 г.)
k_Milk_NAS_Korost_98_01 Загрязнение молока по населенным пунктам Коростен-
ского района (1998 - 2001 гг.)
k_ZagrProdKorost_98_01 Загрязнение продукции по хозяйствам Коростенского
района (1998 - 2001 гг.)
KorMilkCs_137 Динамика загрязнения молока (1991 - 1999) 137Cs по
населенным пунктам Коростенского района
Korost_GruntCs_137,
Korost_GruntSr_90
Загрязнение грунта 137Cs и 90Sr по населенным пунктам
Коростенского района (без даты)
Rad_Stan_NasP Загрязнение подворий, с. Барды Коростенского района
Данные о загрязнении территории района пространственно представлены следующим
образом (рис. 11) и включают: загрязнение 137Cs в населенных пунктах Коростенского райо-
на (1987 г.) - грунт, молоко, картофель, доза и загрязнение подворий (данные МЭД) в от-
дельных селах Коростенского района (1989 - 1990 гг.).
Рис. 11. Обеспеченность данными мониторинга о загрязнении почвы, молока, картофеля и расчетной
дозовой нагрузки по населенным пунктам Коростенского района (106 населенных пунктов из 112).
Данные о загрязнении города представлены в узлах регулярной сетки с шагом
360х360 м и по отдельным точечным пробам и включают: плотность загрязнения почвы
137Cs; МЭД (на земле и на высоте 1 м) по территории г. Коростень.
Е. К. ГАРГЕР, Т. Д. ЛЕВ, Н. Н. ТАЛЕРКО И ДР.
________________________________________________________________________________________________________________________
ISSN 1813-3584 ПРОБЛЕМИ БЕЗПЕКИ АТОМНИХ ЕЛЕКТРОСТАНЦІЙ І ЧОРНОБИЛЯ 2011 ВИП. 17 122
Требования к выходной информации
На уровне района. Динамика формирования выпадений 137Cs на юго-западном следе
по сетке с шагом 1 × 1 км (ежесуточные выпадения 137Cs по рассматриваемой территории
площадью 90 × 170 км и интегральное выпадение за период выброса с 26 апреля по 5 мая
1986 г.). Данные выпадений 137Cs и МЭД по сетке с шагом 1 × 1 км по населенным пунктам
Коростенского района Житомирской области на 1990 г.
На уровне города. Данные выпадений 137Cs и МЭД по сетке с шагом 360 × 360 м по
территории г. Коростень на 1990 г.
Заключение
Для верификации моделей распространения загрязняющих примесей (в том числе ра-
дионуклидов) в атмосфере используются, как правило, данные специально организованных
натурных экспериментов, которые должны включать следующую информацию: 1) данные об
источнике выброса (интенсивность, длительность, эффективная высота выброса); 2) резуль-
таты измерений концентрации примеси в воздухе, выпадений или радиологических измере-
ний, проводившиеся на измерительных постах; 3) метеорологическая информация об усло-
виях распространения выброса; 4) данные о свойствах подстилающей поверхности (рельеф,
тип поверхности). Отсутствие, по крайней мере, одного из первых трех компонентов в базе
данных делает практически невозможным полноценную верификацию математической мо-
дели рассеяния примеси. Более того, наличие такой информации с недостаточным простран-
ственно-временным разрешением, а также с недостаточной точностью измерений приводит к
существенной неопределенности результатов моделирования, и, как следствие, к невозмож-
ности адекватно оценить пригодность модели.
Очевидно, что результаты измерений радиоактивного загрязнения природных сред и
условий его формирования в результате Чернобыльской аварии в полной мере не удовлетво-
ряют указанным требованиям (это относится не только к моделям распространения радио-
нуклидов в атмосфере, но и в других компонентах окружающей среды). Проведенная ранее
программа ATMES по верификации моделей атмосферного переноса на Чернобыльских дан-
ных не смогла полностью решить поставленные перед ней задачи [7].
Вышеизложенное относится и к сценарию, предложенному в данной статье. Поэтому
его целесообразно рассматривать как сценарий тестирования моделей распространения ра-
дионуклидов в окружающей среде, отображающий реальные условия радиационной аварии и
содержащий наборы данных измерений с неизбежно присущими для реальной аварии не-
полнотой исходной информации и относительно высокими погрешностями измерений (по
сравнению со специально спланированными натурными экспериментами). Успешность те-
стирования модели на таких данных может быть показателем не только правильности физи-
ко-математического описания процессов распространения радионуклидов, но и ее пригодно-
сти для оперативных оценок последствий радиоактивных выбросов при радиационной ава-
рии.
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ
1. United Nations. Sources and Effects of Ionizing Radiation. United Nations Scientific Committee on the
Effects of Atomic Radiation (UNSCEAR) 2000 Report to General Assembly. - New York: UN. - 2000.
2. Информация об аварии на Чернобыльской АЭС и ее последствиях, подготовленная для МАГАТЭ
/ А.А.Абагян, В.Г.Асманов, А.К. Гуськова и др. // Атомная энергия. – 1986. – Т.61. Вып. 5. – С.
301-320.
3. Talerko N. Mesoscale modelling of radioactive contamination formation in Ukraine caused by the
Chernobyl accident // Journal of Environmental Radioactivity. - 2005. – Vol. 78(3). – P. 311 - 329.
4. Лев Т., Мисник С., Тищенко О. Адаптация модели численного прогноза погоды «ММ5» к услови-
ям Украины и предварительная оценка успешности прогноза для задач переноса и осаждения ра-
СЦЕНАРИЙ ДЛЯ ВЕРИФИКАЦИИ МАТЕМАТИЧЕСКИХ МОДЕЛЕЙ
________________________________________________________________________________________________________________________
ISSN 1813-3584 ПРОБЛЕМИ БЕЗПЕКИ АТОМНИХ ЕЛЕКТРОСТАНЦІЙ І ЧОРНОБИЛЯ 2011 ВИП. 17 123
диоактивных веществ в районах расположения АЭС // Проблеми безпеки атомних електро-
станцій і Чорнобиля. -2009. - Вип 11. - С. 48 - 56.
5. Зилитинкевич С.С. Динамика пограничного слоя атмосферы. - Л.: Гидрометеоиздат, 1970. - 290 с.
6. Бызова Н.Л., Иванов В.Н., Гаргер Е.К. Турбулентность в пограничном слое атмосферы. - Л.:
Гидрометеоиздат, 1989. - 263 с.
7. Evaluation of long range atmospheric transport models using environmental radioactivity data from the
Chernobyl accident. The ATMES report / Eds. W. Klug, G. Graziani, G. Grippa et al. - London, New
York: Elsevier Applied Science, 1992. - 366 p.
Є. К. Гаргер, Т. Д. Лев, М. М. Талерко, В. О. Кашпур, О. Г. Тищенко, В. М. Піскун
СЦЕНАРІЙ ЩОДО ВЕРИФІКАЦІЇ МАТЕМАТИЧНИХ МОДЕЛЕЙ ЗА ДАНИМИ
ВИМІРЮВАНЬ РАДІОАКТИВНОГО ЗАБРУДНЕННЯ м. КОРОСТЕНЬ
ТА КОРОСТЕНСЬКОГО РАЙОНУ В РЕЗУЛЬТАТІ АВАРІЇ НА ЧАЕС
Представлено матеріали з детального обстеження радіоактивно забрудненої території Корос-
тенського району та м. Коростень для тестування та верифікації математичних моделей атмосферно-
го переносу та осадження радіоактивних речовин у результат аварії на АЕС на регіональному (регіон,
район) та локальному (місто) рівнях. Інформацію (картографічна та метеорологічна) представлено на
сучасному рівні, з використанням геоінформаційних систем. Проведені польові дослідження, геоп-
рив’язка радіоекологічної інформації та цифрова карта міської забудови дають змогу провести порів-
няльний аналіз результатів верифікованих розрахункових моделей з даними вимірювань.
Ключові слова: верифікація, польові обстеження, цифрова картографія, база даних.
Е. К. Garger, Т. D. Lev, N. N. Talerko, V.A. Kashpur, О. G. Tischenko, V.N. Piskun
SCENARIO FOR VERIFICATION OF MATHEMATICAL MODELS USING DATA
OF MEASUREMENTS OF RADIOACTIVE CONTAMINATION IN KOROSTEN
AND KOROSTEN DISTRICT AFTER ACCIDENT AT THE CHERNOBYL NPP
The paper presents materials on a detailed survey of the contaminated territory Korosten district and
Korosten for testing and verification of mathematical models of atmospheric transport and deposition of ra-
dioactive substances after the accident at the nuclear power plant at the regional (region, district) and local
(city) levels. Information (mapping and meteorological) is presented on modern level using of geographic
information systems. Investigations, geo-referencing information of radioecology and three-dimensional map
of urban landscape will allow to execute the comparative analysis of verifiable computational models with
measuring data.
Keywords: verification, field observation, digital cartography, data base.
Поступила в редакцию 08.02.11
|
| id | nasplib_isofts_kiev_ua-123456789-112983 |
| institution | Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine |
| issn | 1813-3584 |
| language | Russian |
| last_indexed | 2025-11-30T23:04:26Z |
| publishDate | 2011 |
| publisher | Інститут проблем безпеки атомних електростанцій НАН України |
| record_format | dspace |
| spelling | Гаргер, Е.К. Лев, Т.Д. Талерко, Н.Н. Кашпур, В.А. Тищенко, О.Г. Пискун, В.Н. 2017-01-30T18:49:10Z 2017-01-30T18:49:10Z 2011 Сценарий для верификации математических моделей атмосферного переноса по данным измерений радиоактивных загрязнений в Коростене и Коростенском районе в результате аварии на ЧАЭС / Е.К. Гаргер, Т.Д. Лев, Н.Н. Талерко, В.А. Кашпур, О.Г. Тищенко, В.Н. Пискун // Проблеми безпеки атомних електростанцій і Чорнобиля: наук.-техн. зб. — 2011. — Вип. 17. — С. 112–123. — Бібліогр.: 7 назв. — рос. 1813-3584 https://nasplib.isofts.kiev.ua/handle/123456789/112983 504.064:001.53 Представлены материалы по обследованию радиоактивно загрязненной территории Коростенского района и г. Коростень для тестирования и верификации математических моделей атмосферного переноса и осаждения радиоактивных веществ в результате аварии на АЭС на региональном (регион, район) и локальном (город) уровнях. Исходная информация (картографическая и метеорологическая) представлена на современном уровне, с использованием данных модели прогноза погоды ММ5 и средств геоинформационных систем. Проведенные полевые исследования, геопривязка радиоэкологической информации и трехмерная карта городского ландшафта позволит провести сравнительный анализ результатов верифицируемых расчетных моделей с данными измерений. Представлено матеріали з детального обстеження радіоактивно забрудненої території Коростенського району та м. Коростень для тестування та верифікації математичних моделей атмосферного переносу та осадження радіоактивних речовин у результат аварії на АЕС на регіональному (регіон, район) та локальному (місто) рівнях. Інформацію (картографічна та метеорологічна) представлено на сучасному рівні, з використанням геоінформаційних систем. Проведені польові дослідження, геоприв’язка радіоекологічної інформації та цифрова карта міської забудови дають змогу провести порівняльний аналіз результатів верифікованих розрахункових моделей з даними вимірювань. The paper presents materials on a detailed survey of the contaminated territory Korosten district and Korosten for testing and verification of mathematical models of atmospheric transport and deposition of radioactive substances after the accident at the nuclear power plant at the regional (region, district) and local (city) levels. Information (mapping and meteorological) is presented on modern level using of geographic information systems. Investigations, geo-referencing information of radioecology and three-dimensional map of urban landscape will allow to execute the comparative analysis of verifiable computational models with measuring data. ru Інститут проблем безпеки атомних електростанцій НАН України Проблеми безпеки атомних електростанцій і Чорнобиля Проблеми Чорнобиля Сценарий для верификации математических моделей атмосферного переноса по данным измерений радиоактивных загрязнений в Коростене и Коростенском районе в результате аварии на ЧАЭС Сценарій щодо верифікації математичних моделей за даними вимірювань радіоактивного забруднення м. Коростень та Коростенського району в результаті аварії на ЧАЕС Scenario for verification of mathematical models using data of measurements of radioactive contamination in Korosten and Korosten district after accident at the chernobyl NPP Article published earlier |
| spellingShingle | Сценарий для верификации математических моделей атмосферного переноса по данным измерений радиоактивных загрязнений в Коростене и Коростенском районе в результате аварии на ЧАЭС Гаргер, Е.К. Лев, Т.Д. Талерко, Н.Н. Кашпур, В.А. Тищенко, О.Г. Пискун, В.Н. Проблеми Чорнобиля |
| title | Сценарий для верификации математических моделей атмосферного переноса по данным измерений радиоактивных загрязнений в Коростене и Коростенском районе в результате аварии на ЧАЭС |
| title_alt | Сценарій щодо верифікації математичних моделей за даними вимірювань радіоактивного забруднення м. Коростень та Коростенського району в результаті аварії на ЧАЕС Scenario for verification of mathematical models using data of measurements of radioactive contamination in Korosten and Korosten district after accident at the chernobyl NPP |
| title_full | Сценарий для верификации математических моделей атмосферного переноса по данным измерений радиоактивных загрязнений в Коростене и Коростенском районе в результате аварии на ЧАЭС |
| title_fullStr | Сценарий для верификации математических моделей атмосферного переноса по данным измерений радиоактивных загрязнений в Коростене и Коростенском районе в результате аварии на ЧАЭС |
| title_full_unstemmed | Сценарий для верификации математических моделей атмосферного переноса по данным измерений радиоактивных загрязнений в Коростене и Коростенском районе в результате аварии на ЧАЭС |
| title_short | Сценарий для верификации математических моделей атмосферного переноса по данным измерений радиоактивных загрязнений в Коростене и Коростенском районе в результате аварии на ЧАЭС |
| title_sort | сценарий для верификации математических моделей атмосферного переноса по данным измерений радиоактивных загрязнений в коростене и коростенском районе в результате аварии на чаэс |
| topic | Проблеми Чорнобиля |
| topic_facet | Проблеми Чорнобиля |
| url | https://nasplib.isofts.kiev.ua/handle/123456789/112983 |
| work_keys_str_mv | AT gargerek scenariidlâverifikaciimatematičeskihmodeleiatmosfernogoperenosapodannymizmereniiradioaktivnyhzagrâzneniivkorosteneikorostenskomraionevrezulʹtateavariinačaés AT levtd scenariidlâverifikaciimatematičeskihmodeleiatmosfernogoperenosapodannymizmereniiradioaktivnyhzagrâzneniivkorosteneikorostenskomraionevrezulʹtateavariinačaés AT talerkonn scenariidlâverifikaciimatematičeskihmodeleiatmosfernogoperenosapodannymizmereniiradioaktivnyhzagrâzneniivkorosteneikorostenskomraionevrezulʹtateavariinačaés AT kašpurva scenariidlâverifikaciimatematičeskihmodeleiatmosfernogoperenosapodannymizmereniiradioaktivnyhzagrâzneniivkorosteneikorostenskomraionevrezulʹtateavariinačaés AT tiŝenkoog scenariidlâverifikaciimatematičeskihmodeleiatmosfernogoperenosapodannymizmereniiradioaktivnyhzagrâzneniivkorosteneikorostenskomraionevrezulʹtateavariinačaés AT piskunvn scenariidlâverifikaciimatematičeskihmodeleiatmosfernogoperenosapodannymizmereniiradioaktivnyhzagrâzneniivkorosteneikorostenskomraionevrezulʹtateavariinačaés AT gargerek scenaríiŝodoverifíkacíímatematičnihmodeleizadanimivimírûvanʹradíoaktivnogozabrudnennâmkorostenʹtakorostensʹkogoraionuvrezulʹtatíavaríínačaes AT levtd scenaríiŝodoverifíkacíímatematičnihmodeleizadanimivimírûvanʹradíoaktivnogozabrudnennâmkorostenʹtakorostensʹkogoraionuvrezulʹtatíavaríínačaes AT talerkonn scenaríiŝodoverifíkacíímatematičnihmodeleizadanimivimírûvanʹradíoaktivnogozabrudnennâmkorostenʹtakorostensʹkogoraionuvrezulʹtatíavaríínačaes AT kašpurva scenaríiŝodoverifíkacíímatematičnihmodeleizadanimivimírûvanʹradíoaktivnogozabrudnennâmkorostenʹtakorostensʹkogoraionuvrezulʹtatíavaríínačaes AT tiŝenkoog scenaríiŝodoverifíkacíímatematičnihmodeleizadanimivimírûvanʹradíoaktivnogozabrudnennâmkorostenʹtakorostensʹkogoraionuvrezulʹtatíavaríínačaes AT piskunvn scenaríiŝodoverifíkacíímatematičnihmodeleizadanimivimírûvanʹradíoaktivnogozabrudnennâmkorostenʹtakorostensʹkogoraionuvrezulʹtatíavaríínačaes AT gargerek scenarioforverificationofmathematicalmodelsusingdataofmeasurementsofradioactivecontaminationinkorostenandkorostendistrictafteraccidentatthechernobylnpp AT levtd scenarioforverificationofmathematicalmodelsusingdataofmeasurementsofradioactivecontaminationinkorostenandkorostendistrictafteraccidentatthechernobylnpp AT talerkonn scenarioforverificationofmathematicalmodelsusingdataofmeasurementsofradioactivecontaminationinkorostenandkorostendistrictafteraccidentatthechernobylnpp AT kašpurva scenarioforverificationofmathematicalmodelsusingdataofmeasurementsofradioactivecontaminationinkorostenandkorostendistrictafteraccidentatthechernobylnpp AT tiŝenkoog scenarioforverificationofmathematicalmodelsusingdataofmeasurementsofradioactivecontaminationinkorostenandkorostendistrictafteraccidentatthechernobylnpp AT piskunvn scenarioforverificationofmathematicalmodelsusingdataofmeasurementsofradioactivecontaminationinkorostenandkorostendistrictafteraccidentatthechernobylnpp |