پایان نامه رایگان درباره آبهای زیرزمینی

دانلود پایان نامه

محیط جو انتشار بسیار سریعتر و در وسعت بیشتری نسبت به آبهای زیر زمینی صورت می‌‌گیرد. یکی از مهمترین کاربردهای مدلهای پخش و انتشار، طراحی و پیاده سازی شبکه پایش هشدار آنی در اطراف نیروگاهها مانند نیروگاه اتمی‌ بوشهر می‌باشد. به کمک نتایج حاصل از اجرای مدل، می‌توان جانمایی و محل استقرار سنسورهای اندازه گیری مقدار اکتیویته هوای محیط را با دقت خوبی تعیین نمود.
پایش پارامترهای هواشناسی
برنامه پایش جوی یکی از عناصر اصلی پایش محیطی نیروگاه اتمی‌ بوشهر می‌باشد که برای جمع آوری، پردازش و آرشیو داده‌های پارامترهای هواشناسی بکار می‌رود. این داد‌ها برای مدلسازی پخش اتمسفریک در نیروگاه مورد استفاده قرار می‌گیرند. در تاسیسات هسته‌ای مانند نیروگاه اتمی‌ بوشهر، بررسی‌های محیطی، به منظور محاسبه‌ی مقادیر پرتوگیری بوسیله واسطهای محیطی، انجام می‌شود و بیشترین پرتوگیری کارکنان و ساکنین اطراف نیروگاه، از مسیر هوا می‌‌باشد. برنامه مانیتورینگ جوی، برای ایجاد یک پایگاه داده مناسب از پارامترهای اندازه گیری شده و محاسبه شده‌ی جوی منطقه‌ی سایت، در ارزیابی اثرات نیروگاه بر انسان و محیط، در شرایط کاری عادی و یا حادثه ای، جهت تصمیم گیری بسیار موثر است. چنین پایگاه داده‌ای، پشتیبان کدهای محاسباتی پخش جوی می‌‌باشد. بطور کلی برنامه مانیتورینگ شامل سه بخش عمده زیر است:
اندازه گیری پارامترهای هواشناسی (سرعت و جهت باد، دما، رطوبت، فشار و تشعشع) بکمک ادوات هواشناسی نصب شده برروی یک دکل با ارتفاع حداقل 10 متر در نزدیکی محل چشمه رهاسازی.
سنجش از راه دور پارامترهای سطوح بالای جو با استفاده از سیستمهایی از قبیل سودار (SODAR)، رادیوسوند و بطور کلی ادوات اندازه گیری جو بالا.
اطلاعات دیده بانی ثبت شده در ایستگاههای هواشناسی زمینی.
3-12-4-1 پارامترهای اصلی هواشناسی
مهمترین عناصر هواشناسی در برنامه پایش جهت استفاده در مدلهای پخش و انتشار عبارتند از:
سرعت و جهت باد
دمای هوای محیط
اختلاف دمای قائم
نقطه شبنم
دمای توده ای مرطوب
رطوبت نسبی
بارندگی
پخش آتمسفریک آلاینده های گازی رادیو اکتیو
(Atmospheric Dispersion of Gaseous Radioactive Effluents)
برای تعیین الگوی پخش آتمسفریک آلاینده های گازی رادیواکتیو رها شده از دودکش نیروگاه اتمی بوشهر از مدل گوسی پخش Gaussian Dispersion Model استفاده گردید. مدل گوسی پخش آلاینده های جوی در مطالعه روند پخش مواد از چشمه های گوناگون آلودگی با ابعاد فیزیکی مختلف نظیر: چشمه های نقطه ای، خطی، سطحی و حجمی مطرح میباشد که به صورت یک روش علمی- عملی در ارزیابی های زیست محیطی به کار میرود.
در مطالعات محیطی نیروگاه اتمی بوشهر نیز این مدل برای برآورد الگوی پخش مورد استفاده قرار گرفته است.
3-12-4-3 مدل گوسی پخش ( Gaussian Dispersion Model )
مدلهای پخش بر اصول زیر استوار می باشند:
هر مدل پخش به طور مستقیم متناسب با مقدار مواد رها شده از چشمه می باشد.
هر مدل پخش معکوسا” متناسب با سرعت باد در محل چشمه می باشد.
هر مدل پخش شامل تابعی است که نشان دهنده درجه آمیختگی متناسب با شدت تلاطم در محیط می باشد.
در واقع هیچ مدل فیزیکی به طور کامل قادر نیست فرآیند پخش تلاطمی در جو را بدست دهد. به همین خاطر دو نظریه اساسی در باب پخش پیچکی از مدل گوسی ارائه گردیده که اولی براساس تابع انتقال گرادیانی مشتق از معادله تلاطم جرمی در یک المان حجمی و دومی مبنی بر تئوری آماری تلاطم می باشد که هر دو نتایج یکسانی را بدست میدهد. این تئوریها به طور تفصیلی در کارهای (Slade-1968, Hanna-1982) and (Pasquill –Gifford-1983) آمده است. از آنجاییکه پخش پیچکی یک فرآیند تلاطمی می باشد، تئوری آماری تلاطم می تواند در پخش تلاطمی به کار رود. در این حالت فرآیند تلاطمی میتواند بوسیله یک تابع توزیع گوسی که دارای ویژگیهای آماری معینی است توصیف شود. با توجه به مطالب فوق، غلظت می تواند توسط تابع زیر ارائه شود.

در این رابطه:
= غلظت میانگین برای یک آلاینده در یک بازه زمانی مشخص.
= مقدار ماده رها شده از چشمه.
= سرعت میانگین باد در ارتفاع چشمه آلودگی.
= تابع توزیع پخش وابسته به ویژگیهای تلاطمی جو می باشد.
در رابطه فوق تابع DF یک تابع توزیع دو جمله ای گوسی بوده که پخش جهت های YوZ در مختصات دکارتی را بیان میکند، با استفاده از فرض یک چشمه نقطه ای ( یک چشمه نقطه ای چشمه ایست که ابعاد فیزیکی چشمه نسبت به ابعاد پخش ناچیز است) که بطور پیوسته در حال رها سازی مواد به جو می باشد می توان نشان داد که تابع DF از دو تابع گوسی D(y) و F(Z) تشکیل شده است. در این صورت مدل گوسی پخش به شکل زیر خواهد بود:

با توجه به اینکه بیشتر چشمه های آلودگی در نزدیکی سطح زمین قرار دارند می توان گفت که در اکثر الگوهای پایداری جوی پلوم رها شده از چشمه به سطح زمین می رسد و این حالت باعث محدودیت پخش در سطح زمین خواهد شد، در حالت ایده آل سطح زمین باعث بازگشت پلوم به جو و افزایش غلظت در نزدیکی سطح زمین میشود و این حالت با الگوی مدل گوسی مغایر خواهد بود، برای رفع این مشکل فرض می شود که حالت انعکاس پلوم از سطح زمین از یک چشمه مجازی که در واقع قرینه چشمه واقعی نسبت به سطح زمین است ناشی میشود با این تصحیح مدل پخش به صورت زیر خواهد بود.
که در آن میتوان نوشت:
= غلظت آلاینده در یک نقطه با مختصات (x,y,z) برحسب kg/m3 یا Bq/m3
= مقدار رهاسازی آلاینده از چشمه آلودگی برحسب kg/s یا Bq/s
= ضرایب پخش پلوم در جهات افقی و عمودی برحسب (m)
= سرعت میانگین باد در ارتفاع چشمه برحسب (m/s)
= فاصله جانبی نقطه نمونه برداری از محور مرکزی پلوم برحسب (m)
= ارتفاع نقطه نمونه برداری از محور مرکزی پلوم برحسب (m)
= ارتفاع فیزیکی استک برحسب (m)
معادله بالا در واقع پخش یک پلوم با گسترش نیمه متناهی (محدود در سطح زمین ) یعنی در زمانی که پلوم با مرز زمین تماس میابد را بدست می دهد، اما عملا” یک پلوم در جهت قائم (حالت ارتفاعی ) نیز ممکن است محدود شود علت این امر وجود یک یا چند وارونگی در جو می باشد، این وارونگی به مانند سطح زمین باعث انعکاس پلوم به سمت پایین می شود. در این حالت پلوم بین سطح زمین و قاعده وارونگی بدام می افتد (Trapping-Mode) و شبیه یک موج حرکات نوسانی خواهد داشت و باعث اضافه شدن یک جمله بصورت زیر به معادله پخش می شود.

که در آن جمله به صورت زیر بیان می شود:
3-12-5 الگوی پخش در یک دوره طولانی مدت
(Long-Term Period Averaged Concentration)
پخش در یک دوره طولانی مدت Long-Term ( به طور مثال فصلی، سالیانه و…) در واقع پخش در کل جهات جغرافیایی میباشد، از طرفی با توجه به اینکه جهت وزش باد به طور تصادفی با زمان تغییر می نماید، لذا در عمل از داده های آماری گلباد (Wind-Rose) که شامل فراوانی سمت و سرعت باد در کلاسهای مختلف پایداری جوی است استفاده میشود و معمولا” محاسبات در 16- جهت 5/22 درجه و به شکل (N,NNE,NE,…,NNW) انجام میشود.
همچنین چون الگوی پخش جوی برای کل 16- جهت بدست می آید لذا با در نظر گرفتن میزان فراوانی سمت و سرعت باد برای پخش در Long-Term از معادله زیر بدست می آید.

در معادله فوق :
= غلظت Long-Term در نزدیکی سطح زمین و در فاصله x از چشمه بر حسب kg/m3 یا Bq/m3 میباشد.
= مقدار آلاینده رها شده از چشمه برحسب k g/s)) یا Bq/s)) .
= فاصله باد سو از چشمه برحسب ( m) .
= ضریب پخش پلوم در جهت قائم بر حسب ( m) .
= فراوانی باد در جهت مشخص (%).
= سرعت میانگین باد (m/s).
= ارتفاع موثر چشمه برحسب (m) .
= ارتفاع لایه آمیختگی یا ارتفاع قاعده وارونگی (Lid Mixing Height) بر حسب (m) .
لازم به ذکر است که در عمل برای بدست آوردن الگوی پخش از فاکتور پخش
(Dispersion Factor) که به صورت تعریف می شود استفاده می شود، در واقع فاکتور پخش نرمال غلظت در یک فاصله مشخص به غلظت چشمه می باشد.
در نهایت معادله فاکتور پخش در Long-Term به صورت زیر است،

این مطلب مشابه را هم بخوانید :   منابع مقاله درباره گازهای گلخانه ای

3-12-6 پایش پخش مواد رادیواکتیو در آبهای خلیج فارس
نیروگاه اتمی بوشهر مانند سایر نیروگاه‌های اتمی در دنیا، میزان بسیار اندکی پسمان رادیواکتیو را بشکل کنترل شده، در زمان کار به محیط رها خواهد نمود. پسمان‌های مایع در حد مجاز به آبهای خلیج فارس وارد می‌گردند. برای اطمینان از عدم تاثیر سوء محیطی در نتیجه رهاسازی پسمان‌های مایع به آبهای خلیج فارس، چگونگی پخش آنها در محیط مدل سازی و ارزیابی گردیده است.
پسمان‌های رادیواکتیوِ حاصل از کارکرد نیروگاه، قبل از تخلیه به مسیر خروجی آب خنک کننده‌ی چگالنده (کندانسور- کانال ZN.33)، به سیستم فرآوری پسمان مایع، شامل دستگاه‌های تبادل یونی، تبخیر و فیلتراسیون انتقال یافته و سپس در یک مخزن مانیتورینگ که اکتیویته در آن انداز‌‌ه‌گیری می‌گردد، جمع آوری می‌شود. چنانچه اکتیویته پسمان‌ها در مخزن پائین‌تر از 0.0005 ci/m3 باشد مایع پسمان، به مسیر آب خروجی خنک کننده هدایت می‌گردد و چنانچه غلظت پسمان بالاتر از میزان تعیین شده باشد، پسمان مجدداً به سیستم فرآوری برگشت داده می‌شود. نحوه تخلیه پسمان‌های رادیواکتیو، در چگونگی پخش پسمان در نقطه رهاسازی به آب دریا موثر می‌باشد. پارامترهایی مانند سرعت و جریان آب، توپوگرافی بستر دریا، محل رهاسازی مواد رادیواکتیو نسبت به سطح آب و ساحل، مشخصات و ویژگی‌های رسوبات دریایی و مواد معلق در آب دریا و نیمه عمر مواد رادیواکتیو رها شده در آب، در نحوه پخش آن موثر بوده و در تعریف ساختار مدل ریاضی بکار گرفته می‌شود.
نحوه پخش مواد رادیواکتیو در آبهای خلیج فارس
( Radioactive Materials Dispersion in the Persian Gulf)
نیروگاه اتمی بوشهر مانند سایر نیروگاه های اتمی در دنیا میزان بسیار اندکی پسمان رادیواکتیو را بشکل کنترل شده در زمان کار به محیط رها خواهد نمود. پسمان های مایع در حد مجاز به آبهای خلیج فارس وارد میگردند. برای اطمینان از عدم تاثیر سوء محیطی در نتیجه رهاسازی پسمان های مایع به آبهای خلیج فارس چگونگی پخش آنها در محیط مدل سازی و ارزیابی گردیده است.
داده های مورد نیاز در تهیه مدل ریاضی از فصول 2 و 3 گزارش محیطی ER و فصل 11 گزارش تحلیل ایمنی نیروگاه PSAR تامین گردیده است.
پسمان های رادیواکتیو حاصل از کارکرد نیروگاه قبل از تخلیه به مسیر خروجی آب خنک کننده چگالنده به سیستم فرآیندی پسمان مایع شامل دستگاه های تبادل یونی، تبخیر و فیلتراسیون انتقال یافته و سپس در یک مخزن مانیتورینگ که اکتیویته در آن اندازه گیری میگردد، جمع آوری میگردد. چنانچه اکتیویته پسمان ها در مخزن پائین تر از 0/0005 Ci/m3 باشد، مایع پسمان به مسیر آب خروجی خنک کننده ، هدایت میگردد و چنانچه غلظت پسمان بالاتر از میزان تعیین شده باشد، پسمان مجددا” به سیستم فرایندی برگشت داده میشود. نحوه تخلیه پسمان های رادیواکتیو در چگونگی پخش پسمان در نقطه رهاسازی به آب دریا موثر میباشد. پارامترهایی مانند سرعت و جریان آب، توپوگرافی بستر دریا، محل رهاسازی مواد رادیواکتیو نسبت به سطح آب و ساحل ، مشخصات و ویژگی های رسوبات دریای و مواد متعلق در آب دریا و نیمه عمر مواد رادیواکتیو رها شده در آب در نحوه پخش آن موثر بوده و در تعریف ساختار مدل ریاضی بکار گرفته میشود.
3-12-6-2 مدل ریاضی پخش در آبهای خلیج فارس (Mathematical Dispersion Model)
مدل ریاضی نحوه پخش پسمان مایع رادیواکتیو تخلیه شده از نیروگاه اتمی بوشهر به دریا با روش توصیه شده در US-NRC RG 1.113 و مدرک 0011-187-02, 1976 مشاور Dames & Moore تهیه گردید.
با استفاده از معادلات شبه گوسی Quasi- Gaussian نحوه انتشار ماده رادیواکتیو (نقطه ای) با غلظت حجمی (C(Ci/m3 و ثابت واپاشی در آب دریا با سرعت جریان u(m/sec) را میتوان طبق رابطه زیر تعریف نمود.

و ضرایب پخش افقی و عمودی میباشند.
ضریب با استفاده از رابطه:

حذف گردیده و رابطه تبدیل به :

در رابطه فوق غلظت رادیونئوکلئید در هر نقطه از محل رهاسازی در آب میباشد.
با رهاسازی رادیونئوکلئید در دریا در شرایط فیزیکی شکل 1 منجر به حل معادله به ترتیب زیر میگردد:

در رابطه فوق W قدرت چشمه و (نرخ رهاسازی رادیونئوکلئید ) و بر حسب Ci/sec میباشد و :

بر اساس نتایج تجربی US-NRC مقادیر عددی ضرایب عددی ضرایب برای Near-shore
و و ضریب کاهش غلظت بنا به تعریف:

و qp حجم آب خروجی از (دبی) نیروگاه میباشد و در نیروگاه اتمی بوشهر m3/sec 84 میباشد.

پایش آبهای زیرزمینی برای نیروگاه
پایش آبهای زیرزمینی بعنوان یکی از المانهای مهم محیطی می‌باشد که به مراحل ذیل تقسیم می‌شود:
اندازه‌گیری پارامترهای آب زیرزمینی (کمی و کیفی و اکتیویته)؛
بررسی نتایج اندازه‌گیری پارامترها؛

دانلود پایان نامه

اینجا فقط تکه های از پایان نامه به صورت رندم (تصادفی) درج می شود که هنگام انتقال از فایل ورد ممکن است باعث به هم ریختگی شود و یا عکس ها ، نمودار ها و جداول درج نشوندبرای دانلود متن کامل پایان نامه ، مقاله ، تحقیق ، پروژه ، پروپوزال ،سمینار مقطع کارشناسی ، ارشد و دکتری در موضوعات مختلف با فرمت ورد می توانید به سایت  40y.ir  مراجعه نمایید.

رشته حقوق همه گرایش ها : عمومی ، جزا و جرم شناسی ، بین الملل،خصوصی…

در این سایت مجموعه بسیار بزرگی از مقالات و پایان نامه ها با منابع و ماخذ کامل درج شده که قسمتی از آنها به صورت رایگان و بقیه برای فروش و دانلود درج شده اند

بررسی شرایط انحراف از مقدار زمینه؛
کنترل و راست آزماییِ مدل پیش‌بینی نحوه انتشار در آب زیرزمینی.
در نیروگاه اتمی بوشهر جهت ارزیابی هیدرولیکی و شبیه سازی جریان آب زیرزمینی، فعالیت‌های زیر انجام شده است:
تخمین غلظت مواد رادیواکتیو در آب زیرزمینی سایت و در مناطق اطراف سایت؛
مشخص‌کردن مسیر و زمان حرکت مواد رادیواکتیو از نقطه رهاسازی تا محل مورد نظر.
رهاسازی مواد رادیواکتیو در صورت بروز حادثه در نیروگاه اتمی ممکن است آب زیرزمینی را به طرق زیر آلوده نماید:
رهاسازی غیر مستقیم به درون آب زیر زمینی؛
نفوذ مواد رادیو اکتیو بدرون آب زیرزمینی از طریق مخازن ذخیره مواد رادیواکتیو؛
رهاسازی مستقیم از عملیات نیروگاه بدرون آب زیرزمینی.
3-12-7-1 پخش مواد رادیواکتیو در آبهای زیرزمینی محدوده نیروگاه اتمی بوشهر
(Dispersion of Radioactive Material in BNPP Groundwater)
رهاسازی مواد رادیواکتیو در جریان حادثه نیروگاه اتمی ممکن است آب زیرزمینی را به طرق زیر آلوده نماید.
رهاسازی غیر مستقیم به درون آب زیر زمینی.
نفوذ مواد رادیو اکتیو بدرون آب زیرزمینی از طریق مخازن ذخیره مواد رادیواکتیو.

رهاسازی مستقیم از عملیات نیروگاه بدرون آب زیرزمینی.
با توجه به مطلب ذکر شده در خصوص نیروگاه اتمی بوشهر ارزیابی هیدرولیکی و شبیه سازی جریان آب زیرزمینی در محدوده زیر انجام شده است:
تخمین غلظت مواد رادیواکتیو در آب زیرزمینی سایت و در مناطق اطراف سایت.
مشخص کردن مسیر و زمان حرکت مواد رادیواکتیو از نقطه رهاسازی تا محل مورد نظر.
مدل آب زیرزمینی سایت که در این گزارش آمده است میتواند به دو بخش مدل جریان آبهای زیرزمینی و مدل پخش آلاینده ها تقسیم شود. مدل مورد استفاده برای جریان آب زیرزمینی MODFLOW میباشد، مدل بکار رفته جهت پخش مواد مواد آلاینده در آبهای زیرزمینی از حل عددی معادلات حاکم بر جریان آب زیرزمینی حاصل شده است و MT3D نام دارد.
3-12-7-2 سینماتیک آبهای زیرزمینی (Groundwater Flow Theory)
قانون دارسی (Darcy’s Law) کاربر معادله حرکت یک جریان آب زیرزمینی در یک محیط متخلخل را نشان میدهد. استفاده از دیگر فرضیات اساسی، پایستگی جرم، معادله پیوستگی، قانون دارسی و شرایط مرزی مناسب میتواند چارچوب ریاضی مناسبی بصورت توابع زمان-مکان جهت مدلسازی جریان آب زیرزمینی را بدست دهد.
با توجه به قانون بقای جرم برای یک حجم کنترلی دلخواه آهنگ افزایش جرم در درون حجم بعلاوه شار عبوری از آن برابر آهنگ ورود جرم حجم کنترلی میباشد، در این فرآیند چگالی ثابت فرض میشود. با توجه به شکل 1- 1. 3. 6 میتوان نوشت،
که در آن Sy بازده ویژه و W آهنگ نفوذ جریان بر حسب متر بر ثانیه میباشد. برای Δx کوچک و بسط تیلور خواهیم داشت،
معادله فوق معادله پیوستگی در جهت-x برای یک آبخوان (سفره آب) نامتناهی

پاسخی بگذارید