شبیهسازی پاشش جوّی و ارزیابی دُز با کاربست مدل جفتشده WRF-HYSPLIT برای نیروگاه بوشهر

شبیه‌سازی و پیش‌بینی نحوه پاشش (Dispersion) جوی مواد ناشی از ورود آلاینده‌ها به جو (مانند مواد خروجی از دودکش‌ کارخانه‌های صنعتی و نیروگاه‌ها) دارای اهمیت بسیاری از دیدگاه‌های متفاوت از جمله پایش محیطی بلندمدت و محاسبات پرتوگیری (Dose Calculation) و نیز صدور هشدار مناسب در صورت بروز حادثه می‌باشد. یکی از راه‌های رسیدن به این هدف استفاده از یک سامانه جفت‌شده هواشناسی-پاشش می‌باشد. در واقع در سامانه مذکور یک مدل هواشناسی با یک مدل پاشش جوی جفت می‌شود. لذا هر چه دقت و قابلیت اعتماد خروجی مدل هواشناسی بیشتر باشد عملکرد سامانه جفت‌شده نیز بهبود خواهد داشت. در کار حاضر ابتدا عملکرد مدل WRF با ترکیب‌های مختلف طرحواره‌های پارامترسازی فیزیکی (خردفیزیک ابر، تابش طول‌موج بلند، تابش طول‌موج کوتاه، لایه ‌سطحی، سطح زمین، لایه مرزی و همرفت‌کومه‌ای) برای پیش‌بینی پارامترهای هواشناسی منطقه‌ی مورد مطالعه مورد ارزیابی قرار گرفت. برای این منظور، تعداد 8 پیکربندی از دیدگاه پارامترسازی‌های فیزیکی مختلف انتخاب و پس از اجرای مدل WRF برای تعدادی تاریخ منتخب و انجام حساسیت‌سنجی و اعتبارسنجی نتایج خروجی مدل، پیکربندی مناسب انتخاب شد. ارزیابی عملکرد پیش‌بینی‌های مدل هواشناسی WRF به‌وسیله محاسبه پارامترهای آماری از جمله ضریب همبستگی (CC) و جذر میانگین مربعات (RMSE) و مقایسه با داده‌های مشاهدات گردآوری شده (برج‌ هواشناسی و سودار نیروگاه و داده‌های ایستگاه‌های همدیدی در اطراف آن) در تاریخ‌های منتخب انجام گردید. بعد از تعیین پیکربندی مناسب برای مدل WRF، شبیه‌سازی پاشش و پیش‌بینی دز مؤثر سالانه گروه سنی بزرگ‌سال با استفاده از مدل جفت‌شده WRF-HYSPLIT برای کارکرد عادی نیروگاه بوشهر انجام شد. برای این منظور پیش‌بینی‌های مدل WRF با استفاده از پیکربندی منتخب، به‌عنوان ورودی هواشناسی مدل پاشش به‌کار رفت و سپس شبیه‌سازی‌های پاشش و محاسبات دز با مدل پاشش HYSPLIT انجام گردید. پیش‌بینی دز معادل مؤثر سالانه توسط این مدل جفت‌شده برای سال‌های 2014، 2015 و 2016 میلادی به‌ترتیب 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، نشان‌دهنده‌ی صحت پیش‌بینی‌های دز معادل توسط مدل جفت‌شده WRF-HYSPLIT می‌باشد. همچنین مقایسه نتایج پیش‌بینی دز با حد دز سالانه کارکرد عادی نیروگاه، مقداری کمتر از 2/0 درصد (% 2/0>) را به دست داد، که نشان می‌دهد پرتوگیری سالانه مردم برای کارکرد عادی نیروگاه نسبت به حد دز قانونی اعلام شده بسیار ناچیز است. نتایج پژوهش حاضر نشان می‌دهد که مدل جفت‌شده WRF-HYSPLIT با تقریب بسیار مناسبی می‌تواند برای پیش‌بینی پاشش و محاسبات دز نیروگاه مورد استفاده قرار گیرد. همچنین نتایج این مدل جفت‌شده می‌تواند در تأمین اطلاعات مورد نیاز مدیریت شرایط اضطراری برای پیش‌بینی حرکت پلوم رادیواکتیو و محاسبات پرتوگیری مورد استفاده قرار گیرد.