Приложение N 3. Рекомендации по определению значений параметров, входящих в состав формул для расчета факторов разбавления, факторов сухого осаждения и влажного выведения

Приложение N 3

к руководству по безопасности

при использовании атомной энергии

"Рекомендуемые методы расчета параметров,

необходимых для разработки и установления

нормативов предельно допустимых выбросов

радиоактивных веществ в атмосферный воздух",

утвержденному приказом Федеральной службы

по экологическому, технологическому

и атомному надзору

от 11 ноября 2015 г. N 458

РЕКОМЕНДАЦИИ

ПО ОПРЕДЕЛЕНИЮ ЗНАЧЕНИЙ ПАРАМЕТРОВ, ВХОДЯЩИХ В СОСТАВ

ФОРМУЛ ДЛЯ РАСЧЕТА ФАКТОРОВ РАЗБАВЛЕНИЯ, ФАКТОРОВ СУХОГО

ОСАЖДЕНИЯ И ВЛАЖНОГО ВЫВЕДЕНИЯ

1. Расчет вертикальной дисперсии струи примеси для всех типов подстилающей поверхности, кроме типа "скошенная и низкая трава до 15 см", рекомендуется выполнять с использованием параметризации Смита - Хоскера по следующему соотношению:

где f(z₀,x) и g_j(x) рекомендуется определять по приведенным ниже формулам:

Рекомендуемые значения параметров используемых при расчетах в зависимости от категории устойчивости атмосферы приведены в таблице N 8 настоящего приложения. Рекомендуемые значения параметров используемых при расчетах в зависимости от коэффициента шероховатости z₀ приведены в таблице N 9 настоящего приложения. Рекомендуемые значения верхней границы для различных категорий устойчивости атмосферы приведены в таблице N 10 настоящего приложения. Рекомендуемые значения коэффициента шероховатости z₀ для различных типов подстилающей поверхности приведены в таблице N 11 настоящего приложения.

Для типа подстилающей поверхности "скошенная и низкая трава до 15 см" рекомендуется для вертикальной дисперсии использовать формулы Бриггса, а для учета ограниченности вертикальной дисперсии использовать значения из таблицы N 10 настоящего приложения:

для категории A:

для категории B:

для категории C:

для категории D:

для категории E:

для категории F:

Таблица N 8

РЕКОМЕНДУЕМЫЕ ЗНАЧЕНИЯ ПАРАМЕТРОВ, ИСПОЛЬЗУЕМЫХ ПРИ РАСЧЕТАХ

В ЗАВИСИМОСТИ ОТ КАТЕГОРИИ УСТОЙЧИВОСТИ АТМОСФЕРЫ

Таблица N 9

РЕКОМЕНДУЕМЫЕ ЗНАЧЕНИЯ ПАРАМЕТРОВ, ИСПОЛЬЗУЕМЫХ ПРИ РАСЧЕТАХ

В ЗАВИСИМОСТИ ОТ КОЭФФИЦИЕНТА ШЕРОХОВАТОСТИ

Таблица N 10

РЕКОМЕНДУЕМЫЕ ЗНАЧЕНИЯ ВЕРХНЕЙ ГРАНИЦЫ

ДЛЯ РАЗЛИЧНЫХ КАТЕГОРИЙ УСТОЙЧИВОСТИ АТМОСФЕРЫ

Таблица N 11

РЕКОМЕНДУЕМЫЕ ЗНАЧЕНИЯ КОЭФФИЦИЕНТА ШЕРОХОВАТОСТИ

ДЛЯ РАЗЛИЧНЫХ ТИПОВ ПОДСТИЛАЮЩЕЙ ПОВЕРХНОСТИ

2. Вычисление модуля скорости ветра на высоте выброса рекомендуется производить по следующему соотношению:

где: модуль приземной скорости ветра из градации по скоростям ветра k, м/с;

h - высота выброса, м;

высота флюгера (рекомендуется принимать равной 10 м);

безразмерный параметр, зависящий от категории устойчивости атмосферы и коэффициента мезомасштабной шероховатости подстилающей поверхности.

Рекомендуемые значения используемого для расчета изменения скорости ветра с высотой, приведены в таблице N 12 настоящего приложения.

Таблица N 12

РЕКОМЕНДУЕМЫЕ ЗНАЧЕНИЯ ПАРАМЕТРА ИСПОЛЬЗУЕМОГО

ДЛЯ РАСЧЕТА ИЗМЕНЕНИЯ СКОРОСТИ ВЕТРА С ВЫСОТОЙ

3. Для вычисления распределения повторяемостей по категориям устойчивости j, направлениям ветра n и группам скоростей ветра рекомендуется использовать данные, предоставленные метеостанциями, расположенными в районе расположения источника выброса.

4. Поскольку в штилевых условиях (k = 1) направление ветра не определено, для штилей рекомендуется число наблюдений распределять по секторам направления ветра пропорционально частоте его распределения при слабом ветре (k = 2).

5. Рекомендуется в расчетах все случаи реализации категории G идентифицировать как категорию F (устойчивые условия) в соответствии с формулой:

где повторяемости категорий устойчивости F и G в зависимости от направления ветра и его градаций по скоростям.

6. Траекторию подъема струи для всех погодных условий рекомендуется вычислять по формулам Неттервилла:

для категории D (безразличной стратификации атмосферы):

для категории A, B и C (условий неустойчивости):

для категорий E, F и G (устойчивых условий):

где: x - расстояние от основания трубы, м;

время движения облака по ветру до расстояния x, с;

скорость ветра на высоте выброса, м/с;

безразмерная константа переноса;

f = 0,7·10^-2 - характерная частота спектра турбулентности при нейтральной атмосфере, с^-1;

параметр устойчивости атмосферы, с^-1;

T₀ - абсолютная температура атмосферного воздуха, К;

градиент потенциальной температуры (разница измеренного и адиабатического градиента температуры), К/м;

начальный радиус струи с поправкой Ханны, м;

w₀ - скорость выбрасываемой газовоздушной смеси;

d - диаметр устья трубы, м;

величина, пропорциональная потоку кинетической энергии истекающей струи выброса, м⁴/с²;

величина, пропорциональная потоку сил плавучести, м⁴/с²;

g = 9,8 - ускорение свободного падения, м/с²;

разность температур выбрасываемого T и атмосферного Т₀ воздуха, К.

Рекомендуемые параметры s и для различных категорий устойчивости приведены в таблице N 13.

Таблица N 13

РЕКОМЕНДУЕМЫЕ ЗНАЧЕНИЯ ПАРАМЕТРОВ s И

ДЛЯ РАЗЛИЧНЫХ КАТЕГОРИЙ УСТОЙЧИВОСТИ

7. Рекомендуемые значения скоростей сухого осаждения радионуклидов из атмосферы на подстилающую поверхность приведены в таблице N 14 настоящего приложения.

Таблица N 14

РЕКОМЕНДУЕМЫЕ ЗНАЧЕНИЯ СКОРОСТЕЙ СУХОГО ОСАЖДЕНИЯ

РАДИОНУКЛИДОВ ИЗ АТМОСФЕРЫ НА ПОДСТИЛАЮЩУЮ ПОВЕРХНОСТЬ

8. Среднегодовую постоянную вымывания радионуклида осадками рекомендуется рассчитывать по следующей формуле:

где: абсолютная вымывающая способность дождя для радионуклида r, ч/(мм·с);

относительная вымывающая способность осадков типа s (s = 1 для жидких осадков, s = 2 для смешанных осадков и s = 3 для твердых осадков);

среднегодовая сумма осадков типа s, мм.

Рекомендуется значение величины для всех радионуклидов, кроме инертных радиоактивных газов, принимать равным 1·10^-5 ч/(мм·с), а для инертных радиоактивных газов принимать равным нулю. Для параметра рекомендуется принять следующие значения: для жидких, для смешанных, для твердых осадков. Величина оценивается по климатическим данным для района расположения источника выбросов.

9. Функцию истощения струи за счет радиоактивного распада рекомендуется определять по выражению:

где: постоянная радиоактивного распада радионуклида r, с^-1;

U_j,k - модуль скорости ветра на высоте выброса, м/с.

10. В случае, если в выбросе из i-го источника присутствуют изотопы природного урана (²³⁴U, ²³⁵U и ²³⁸U), рекомендуется для данных радионуклидов принимать равной 1.

11. В случае, если в выбросе из i-го источника присутствуют изотопы природного урана (²³⁴U, ²³⁵U и ²³⁸U), рекомендуется не учитывать образование дочерних продуктов распада данных радионуклидов после выброса, а также не учитывать бета-активность образованных до выброса дочерних продуктов распада данных радионуклидов.

12. Функцию истощения струи за счет процессов вымывания атмосферными осадками рекомендуется определять по выражению:

13. В случае, если в выбросе из i-го источника присутствуют изотопы природного урана (²³⁴U, ²³⁵U и ²³⁸U), рекомендуется для данных радионуклидов принимать равной 1.

14. Функцию истощения вследствие сухого осаждения рекомендуется определять выражением:

На расстояниях, где рекомендуется использовать выражение:

где: максимальная высота слоя перемешивания, м (рекомендуется принимать равной

x_max - расстояние, на котором достигает максимума

15. В случае, если в выбросе из i-го источника присутствуют изотопы природного урана (²³⁴U, ²³⁵U и ²³⁸U), рекомендуется для данных радионуклидов принимать равной 1.

16. Полную функцию истощения струи рекомендуется определять следующим выражением:

17. Параметр x_в рекомендуется определять как корень следующего уравнения:

где: j - номер градации категории устойчивости атмосферы;

S_b - площадь сечения здания перпендикулярно направлению ветра;

U - скорость ветра на высоте выброса, м/с;

дисперсии струи в горизонтальном и вертикальном направлениях, вычисленные для расстояния x_в, м.

Для поперечной дисперсии рекомендуется использовать формулу:

Рекомендуемые значения параметра для различных категорий устойчивости атмосферы приведены в таблице N 15 настоящего приложения.

Таблица N 15

ЗНАЧЕНИЯ ПАРАМЕТРА ДЛЯ РАЗЛИЧНЫХ КАТЕГОРИЙ УСТОЙЧИВОСТИ

АТМОСФЕРЫ

18. После определения x_в расчет объемных активностей рекомендуется проводить по формулам для точечных источников, заменяя в них реальные расстояния x от точки выброса до точки детектирования суммой

19. Расчет для низких труб рекомендуется проводить по смешанной модели, где доля примеси от общего количества выброса, равная 1 - K_b, принимается выброшенной из высокой трубы, а доля примеси, равная K_b, принимается поступившей в зону аэродинамической тени, где формируется объемный источник. Рекомендуется принимать, что все выбросы из проемов здания и других, расположенных вблизи здания источников, высота которых ниже высоты здания, попадают в зону его аэродинамической тени.

Рекомендуемые значения доли выброса K_b, попадающей в зону аэродинамической тени за зданием при низком выбросе, в зависимости от безразмерной приведенной высоты здания приведены в таблице N 16 настоящего приложения.

Таблица N 16

ЗНАЧЕНИЯ ДОЛИ ВЫБРОСА K_B, ПОПАДАЮЩЕЙ В ЗОНУ АЭРОДИНАМИЧЕСКОЙ

ТЕНИ ЗА ЗДАНИЕМ ПРИ НИЗКОМ ВЫБРОСЕ, В ЗАВИСИМОСТИ

ОТ БЕЗРАЗМЕРНОЙ ПРИВЕДЕННОЙ ВЫСОТЫ ЗДАНИЯ

20. Приведенную высоту здания зависящую от взаимного расположения здания и трубы, рекомендуется рассчитывать по формуле:

где: h_s - геометрическая высота источника выбросов от поверхности земли, м;

h_b - высота здания, м;

h_iz - расстояние от уровня земли до верхней границы зоны смещения потока воздуха за зданием, м, рассчитываемое по формуле:

где b - ширина перпендикулярного направлению ветра сечения здания, м.