环境与辐射(第三章 放射性核素在地面水中的转移PPT95)

F= 液态排放物的流量（m3/s)
即为无稀释排放情况下的浓度
※ 完全混合后（x > 7D) Cw，tot = Ct Pr 式中： Ct为完全混合情况下RN浓度，A：部分混合指 Pr是部分混合修正因子（通过A查数）
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第三节 河 流
部分混合指数A和部分混合修正因子
中RN浓度的估计值最大化）。
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河流排放
第三节 河 流
计算水中RN浓度用的基本参数: 河流最低流量qr (m3/s) -- 应该是过去30年中河水年 平均N浓度可用下式计算：
QF Cw，tot = C0 =
i
式中：
Cw，tot 水中RN的总浓度（Bq/m3）， C0 排放口处RN的总浓度（Bq/m3）， Qi 核素i的年平均排放率（量）(discharge rate,
Bq/s)，
F 排水量（flow rate, m3/s）。
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λi － Rni的放射性衰变常数（s-1），
x － 从排放点到接受点（receptor）的距离(m), U － 纯淡水的流速(m/s)。
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放射性核素浓度计算（2）
（2）取水点与排放点在同岸 ※ 完全混合前（x < 7D)
Cw，tot = C0 = Qi/F
—— 其他过程：包括放射性核素衰变、挥发等其他可能减少 水中浓度的机制。
这些过程是瞬间的、动态的、同时在三维空间上发生的， 为了简化年平均浓度的计算，在模式中假定，某些过程
处于稳定状态。
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第一节 筛选计算
水体排放的筛选计算
※ RN地面水中转移的筛选计算不必考虑水体的稀 释作用，因而不必考虑RN排放到何种水体中。
※ 部分混合指数A（partial mixing index) ：
1.5 D x A
B2
※ 部分混合因子Pr （partial mixing factor）可根据A查表
※ 排放点同岸下游距离x处岸边RN的浓度为：
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Cw，tot = Ct Pr
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第一节 筛选计算
影响RN在河水中移动的过程
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第二节 地面水稀释模式的特点
估算RN地面水转移的基本模式
—— 数值模式：把描述放射性核素扩散的基本公式转化 为有限差分或有限元的形式；
—— 箱式模式：把整个水体或水体的一些部分当成均匀 一致的隔室；
Lz = 7D
D=河水深度
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第三节 河 流
放射性核素浓度计算（1）
（1）取水点在排放点的对岸，完全混合
Cw,tot Q qri exp(Uix)Ct
Cw，tot － 水中放射性核素的总浓度（Bq/m3）， Qi － RNi的平均排放率（量）（Bq/s）， qr － 河水的平均流量(m3/s)，30年最低
在长期常规排放条件下，可以认为处于均 衡 状态。
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第二节 地面水稀释模式的特点
2．确保保守性假设
(a) 考虑关键组成员利用的水体或沉积物的地点时， (b) 不会有低估真实核素浓度和受照剂量的可能； (b) 流速和水深的取值代表30年中年平均情况的最低 (c) 值； (c) 按照水流中心线上的数据计算核素浓度（除非计 (d) 算沿岸浓度时）； (d) RN沿着河流、港湾或大湖泊的岸边排放 （能 (e) 够限制混合过程）； (e) 不考虑沉积物对放射性核素的吸收（这样可使水
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第三节 河 流
T3-1河流的流量、宽度和水深度的关系
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完全混合
第三节 河 流
※ 完全混合的判据：
当同一横向和垂直方向上核素的最低浓度达
到最高浓度的一半时，可以认为实现了横向和垂 直方向上的完全混合。
※ 为达到垂直方向上的完全混合，要求的纵向 距离Lz(m) 需要满足下式：
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第二节 地面水稀释模式的特点
模式的适用性和局限性
1．简化假设
(a) 水体几何稳定：地面水的几何形态（如河流 (b) 的横截面、海岸线）不随离释放点距离
的 (c) 增大而发生过大变化； (b) 流动特征稳定：流速、水深等不随时间和 (c) 距离变化而显著变化； (c) 水中和沉积物中的放射性核素处于平衡状态：
—— 分析模式：在假设条件下（对水体的几何、流动、扩 散等条件的假设）求解放射性核素转移基本方程的分 析解。 19号报告采用分析模式 (Analytical model)
* 模式考虑的关键组包括: 饮水、钓鱼、灌溉、游泳和将水体沉积物用于 娱乐或农业等活动的人群
* 模式对单一水体排放点和单一核素进行计算。在多排放点、多 核素排放的情况下，计算结果具有相加性：对每个排放点和 核素分别计算然后相加
环境与辐射
放射性核素在地面 水中的转移
影响地面水中RN转移的 物理、化学过程
—— 流动和混合过程：包括地面水流动过程中RN的顺流 （advection）转移过程和混合（湍流扩散, turbulent dispersion）过程。
—— 沉积过程：包括在顺流转移和扩散过程中RN的沉积和 再悬浮过程; 在水中悬浮物上的吸附和解吸过程； 在海滩和河底沉积物上沉积和再悬浮过程。
(a)河流宽度 B (m)；最好还有河水深度D（m）、流速
(b) U(m/s)；
(b) 从排放点到接受点的纵向距离 x (m)；
(c) 放射性核素衰变常量λi（s-1）。
qr 、B、D之关系： 与最低河水流量相应的净淡水流速U (m/s)可以按以下公式
算出： U = qr /BD.
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