Введение к работе
Настоящая работа посвящена проектированию и созданию интегрированных систем для поддержки принятия решений при анализе отдаленных последствий радиационных аварий. Такие интегрированные системы включают базы и банки данных, банки моделей, систему информационной поддержки и позволяют проводить экспертные и аналитические оценки в послеаварий-ный период при принятии решений. Создан банк базовых радиоэкологических компьютерных моделей. Проведен сравнительный анализ и тестирование созданных компьютерных моделей миграции радионуклидов в окружающей среде.
Актуальность проблемы.
Развитие атомной энергетики приводит к необходимости анализа воздействия атомных электростанций (АЭС) на окружающую среду.
В 1986 г. на Чернобыльской АЭС произошла крупнейшая за всю историю атомной энергетики авария — разрушение реакторного блока, выброс большого количества радионуклидов в атмосферу и загрязнение значительных территорий. Ранее аварии с выбросом радионуклидов в атмосферу были зарегистрированы в США и Великобритании.
Анализ последствий столь крупномасштабных аварий практически невозможно провести без компьютеризации исследований.
Полный цикл компьютерного анализа воздействия АЭС на окружающую среду условно можно разделить на три этапа:
-
Лоаварийное моделирование (вероятностный анализ безопасности).
-
Моделирование аварии в режиме реального времени.
-
Анализ последствий аварии, установление уровней вмешательства, противомеры и их эффективность, социально-экономические и психологические последствия, анализ баз данных измерений и др.
Необходимость компьютеризации исследования такого сложного технологического объекта, как атомные электростанции, в частности, анализа последствий аварий на АЭС, делает весьма актуальными использование и компьютерную реализацию существующих и разработку новых моделей миграции радионуклидов в природе, а также проектирование и наполнение баз и банков данных по загрязнению окружающей среды для разработки и внедрения интегрированных систем для поддержки принятия решений регулирующими и административными органами в послеаварийный период.
Цель работы.
-
Проектирование интегрированных систем для анализа экологических проблем и решения прикладных задач в области радиоэкологии. Создание прототипа интегрированной системы, включающей базы и банки данных, банк моделей и информационную систему для поддержки принятия решений при анализе отдаленных последствий раднционных аварий.
-
Создание банка базовых радиоэкологических компьютерных моделей.
-
Сравнительный анализ компьютерных моделей миграции радионуклидов в почве и пищевых цепях, а также их тестирование с использованием реальных данных.
-
Проектирование и создание генератора динамических камерных моделей, позволяющего обобщить компьютерную реализацию динамических моделей.
Научная новизна.
1. Разработан принцип организации архитектуры моделей интегрированных систем, включающих модельно-зависимые и модельно-независимые (внешние) базы данных.
2. Создана интегрированная среда для эффективной и быстрой компьютерной реализации динамических камерных моделей миграции радионуклидов в окружающей среде с учетом сезонной зависимости коэффициентов перехода между камерами.
Практическая значимость.
-
Созданный банк радиоэкологических моделей может быть использован при проведении научных исследований, анализе риска, создании автоматизированных систем поддержки принятия решений, экологическом моделировании, анализе ущерба и оценке эффективности противомер, подготовке экспертов, проведении экспертиз и др.
-
Банк компьютерных моделей включен в европейский проект INTAS "Soil pollution: cartografy, risks, decision support systems", часть работы выполнена в рамках гранта Российского фонда фундаментальных исследований (грант К« 94-02-03832-а "Комплекс фундаментальных исследований по анализу последствий тяжелых аварий на АЭС для окружающей среды и человека").
-
Созданный генератор динамических камерных моделей позволяет значительно упростить и ускорить процесс компьютеризации динамических камерных моделей миграции радионуклидов в окружающей среде. Это важная проблема, поскольку многообразие процессов миграции радионуклидов и необходимость решения радиоэкологических задач различного уровня сложности приводит к использованию моделей с разным количеством камер и связей между ними, а это в свою очередь требует создания для каждой радиоэкологической модели своей компьютерной реализации, что является весьма трудоемкой задачей. С помощью генератора моделей практически реализована компьютерная модель " PCFARMLAND/GRAIN" — динамическая модель миграции радионуклидов в зерновых.
-
Прототип интегрированной системы, включающий разработанный банк моделей, внедрен и используется в Минис-
терстве Российской Федерации по делам гражданской обороны, чрезвычайным ситуациям и ликвидации последствий стихийных бедствий (а ранее в Государственном комитете Российской Федерации по социальной защите граждан и реабилитации территорий, пострадавших от Чернобыльской и других радиационных катастроф).
Апробация работы.
Основные результаты диссертации докладывались на семинарах ИБРАЭ РАН, на международных конференциях "Геохимические пути миграции искусственных радионуклидов в биосфере" (Гомель, 1990) н "Ядерная энергия и безопасность человека" (4-ая Ежегодная Научно-Техническая конференция Ядерного Общества, Нижний Новгород, 1993), а также на Всероссийской конференции "Радиоэкологические, медицинские и социально-экономические последствия аварии на Чернобыльской АЭС- Реабилитация территорий и населения" (Голицыне, 1995).
Публикации.
Основные результаты диссертации опубликованы в 14 печатных работах.
Структура и объем диссертации.