شبیه سازی پاشش جوی و ارزیابی دز با کاربست مدل جفت شده WRF-HYSPLIT برای نیروگاه بوشهر

شبیه سازی و پیش بینی نحوه پاشش (Dispersion) جوی مواد ناشی از ورود آلاینده ها به جو (مانند مواد خروجی از دودکش کارخانه های صنعتی و نیروگاه ها) دارای اهمیت بسیاری از دیدگاه های متفاوت از جمله پایش محیطی بلندمدت و محاسبات پرتوگیری (Dose Calculation) و نیز صدور هشدار مناسب در صورت بروز حادثه می باشد. یکی از راه های رسیدن به این هدف استفاده از یک سامانه جفت شده هواشناسی-پاشش می باشد. در واقع در سامانه مذکور یک مدل هواشناسی با یک مدل پاشش جوی جفت می شود. لذا هر چه دقت و قابلیت اعتماد خروجی مدل هواشناسی بیشتر باشد عملکرد سامانه جفت شده نیز بهبود خواهد داشت. در کار حاضر ابتدا عملکرد مدل WRF با ترکیب های مختلف طرحواره های پارامترسازی فیزیکی (خردفیزیک ابر، تابش طول موج بلند، تابش طول موج کوتاه، لایه سطحی، سطح زمین، لایه مرزی و همرفت کومه ای) برای پیش بینی پارامترهای هواشناسی منطقه ی مورد مطالعه مورد ارزیابی قرار گرفت. برای این منظور، تعداد 8 پیکربندی از دیدگاه پارامترسازی های فیزیکی مختلف انتخاب و پس از اجرای مدل WRF برای تعدادی تاریخ منتخب و انجام حساسیت سنجی و اعتبارسنجی نتایج خروجی مدل، پیکربندی مناسب انتخاب شد. ارزیابی عملکرد پیش بینی های مدل هواشناسی WRF به وسیله محاسبه پارامترهای آماری از جمله ضریب همبستگی (CC) و جذر میانگین مربعات (RMSE) و مقایسه با داده های مشاهدات گردآوری شده (برج هواشناسی و سودار نیروگاه و داده های ایستگاه های همدیدی در اطراف آن) در تاریخ های منتخب انجام گردید.
بعد از تعیین پیکربندی مناسب برای مدل WRF، شبیه سازی پاشش و پیش بینی دز موثر سالانه گروه سنی بزرگ سال با استفاده از مدل جفت شده WRF-HYSPLIT برای کارکرد عادی نیروگاه بوشهر انجام شد. برای این منظور پیش بینی های مدل WRF با استفاده از پیکربندی منتخب، به عنوان ورودی هواشناسی مدل پاشش به کار رفت و سپس شبیه سازی های پاشش و محاسبات دز با مدل پاشش HYSPLIT انجام گردید. پیش بینی دز معادل موثر سالانه توسط این مدل جفت شده برای سال های 2014، 2015 و 2016 میلادی به ترتیب Sv/y 8-10×8/5، Sv/y 8-10×7/6 و Sv/y 7-10×1/1 را به دست داد، در مقابل مقدار Sv/y 8-10×7/7، برای گزارش FSAR نیروگاه، نشان دهنده ی صحت پیش بینی های دز معادل توسط مدل جفت شده WRF-HYSPLIT می باشد. همچنین مقایسه نتایج پیش بینی دز با حد دز سالانه کارکرد عادی نیروگاه، مقداری کمتر از 2/0 درصد (% 2/0>) را به دست داد، که نشان می دهد پرتوگیری سالانه مردم برای کارکرد عادی نیروگاه نسبت به حد دز قانونی اعلام شده بسیار ناچیز است.
نتایج پژوهش حاضر نشان می دهد که مدل جفت شده WRF-HYSPLIT با تقریب بسیار مناسبی می تواند برای پیش بینی پاشش و محاسبات دز نیروگاه مورد استفاده قرار گیرد. همچنین نتایج این مدل جفت شده می تواند در تامین اطلاعات مورد نیاز مدیریت شرایط اضطراری برای پیش بینی حرکت پلوم رادیواکتیو و محاسبات پرتوگیری مورد استفاده قرار گیرد.