Диплом, курсовая, контрольная работа
Помощь в написании студенческих работ

Компьютерное моделирование последствий ядерной аварии и результатов применения защитных мероприятий

Диссертация: Компьютерное моделирование последствий ядерной аварии и результатов применения защитных мероприятий
ДиссертацияПомощь в написанииУзнать стоимостьмоей работы

Созданы комплекс математических моделей и соответствующие библиотеки компьютерных модулей, позволяющих оценивать последствия радиоактивного загрязнения и результаты применения защитных мероприятий в отдаленный период после ядерной аварии и инкапсулирующих методы работы с электронными картами, базами данных, средствами представления и интерфейсом пользователя. Разработана компьютерная система… Читать ещё >

Содержание

  • 1. Методы и компьютерные системы оценки последствий ядерной аварии
    • 1. 1. Обзор компьютерных систем моделирования последствий радиоактивного загрязнения окружающей среды
    • 1. 2. Системы поддержки принятия решений при послеаварийном управлении
    • 1. 3. Структура системы RODOS
  • 2. Модели последствий радиоактивного загрязнения и методы оценки эффективности защитных мероприятий
    • 2. 1. Модели загрязнения сельскохозяйственной продукции
    • 2. 2. Моделирование результатов применения защитных мероприятий
    • 2. 3. Методы оценки эффективности защитных мероприятий
    • 2. 4. Использование случайных величин в моделях радиоактивного загрязнения и методы оценки неопределенности
  • 3. Компьютерная система поддержки принятия решений в агросфере в долгосрочный период ликвидации последствий ядерной аварии
    • 3. 1. Структура системы
    • 3. 2. Принципы и особенности реализации
    • 3. 3. Базы данных и система электронных карт
    • 3. 4. Анализ и представление исходных данных

Компьютерное моделирование последствий ядерной аварии и результатов применения защитных мероприятий (реферат, курсовая, диплом, контрольная)

Настоящая работа посвящена разработке и созданию моделей и компьютерных средств анализа защитных мероприятий в сельском хозяйстве в долгосрочный период ликвидации последствий ядерной аварии. Основное внимание уделяется созданию интегрированной компьютерной системы, позволяющей использовать агроэкологическую и радиоэкологическую информацию, соответствующие математические модели, электронные карты и графический интерфейс пользователя для оценки загрязнения сельскохозяйственной продукции 137Сз, дозовых нагрузок сельского населения и результатов применения контрмер.

Комплексный характер крупномасштабных и долгосрочных последствий ядерной аварии требует использования целого ряда моделей и компьютерных систем для анализа последствий и сравнения множества альтернатив при принятии решений о реализации защитных и восстановительных мероприятий. Однако, использование компьютерных систем в процессе принятии решений по ликвидации долгосрочных последствий Чернобыльской аварии нельзя назвать удовлетворительным. Это вызвано, в частности, тем, что большинство разработанных компьютерных систем предназначены для анализа последствий в острый период ликвидации аварий, для контроля источника и локальных выбросов, или носят информационно-справочный характеротдельные модели предназначены для решения конкретных задач или исследований (вертикальная миграция радионуклидов, оценка доз).

Для решения многих практических задач на уровне района или отдельного хозяйства в зонах, подвергшихся радиоактивному загрязнению, необходимы компьютерные средства организации данных мониторинга и прогнозирования загрязнения сельскохозяйственной продукции в сочетании с удобными средствами визуализации данных, в первую очередь картографических. Возможность использования коммерческих картографических пакетов и геоинформационных систем (ГИС) в этих целях ограничивается, во-первых, их высокой стоимостью, и, во-вторых, ограниченными возможностями по использованию математических моделей в среде ГИС. В то же время такие системы, как RODOS или УИС «Чернобыль» (ИБ-РАЭ), рассчитаны прежде всего на национальный или международный уровень в принятии решений.

В результате выполнения настоящей работы впервые.

1. Созданы комплекс математических моделей и соответствующие библиотеки компьютерных модулей, позволяющих оценивать последствия радиоактивного загрязнения и результаты применения защитных мероприятий в отдаленный период после ядерной аварии и инкапсулирующих методы работы с электронными картами, базами данных, средствами представления и интерфейсом пользователя.

2.Разработаны алгоритмы, библиотеки классов и компьютерная система для исследования неопределенностей в широком классе прикладных задач.

3.Разработана компьютерная система поддержки принятия решений по применению защитных мер в агросфере в долгосрочный период ликвидации последствий ядерной аварии, основанная на использовании технологии геоинформационных систем и реализованная вне среды картографического пакета.

На защиту выносятся следующие положения.

1. Комплекс математических моделей и соответствующая библиотека компьютерных модулей для оценки последствий радиоактивного загрязнения и результатов применения защитных мероприятий в долгосрочный период ликвидации последствий ядерной аварии (загрязнение сельскохозяйственной продукции растениеводства и животноводства, внешние и внутренние дозы облучения населения, результаты применения контрмер и комплексные критерии их эффективности).

2. Библиотека компьютерных модулей и программный комплекс КАЫЮГЦЫСТ для оценки распределения функций от случайных величин.

3. Структура интегрированной компьютерной системы, включающей :

• комплекс математических моделей;

• базы данных;

• систему электронных карт;

• библиотеку алгоритмов и модулей- 7.

• интерфейс пользователя.

4. Геоинформационная компьютерная система РЯАЫА для поддержки принятия решений по применению защитных мер в аг-росфере в долгосрочный период ликвидации последствий ядерной аварии.

Заключение

.

В результате выполнения настоящей работы были получены следующие результаты:

1. Разработан комплекс математических моделей и соответствующая библиотека компьютерных модулей для оценки последствий радиоактивного загрязнения и результатов применения защитных мероприятий в долгосрочный период ликвидации последствий ядерной аварии (загрязнение сельскохозяйственной продукции растениеводства и животноводства, внешние и внутренние дозы населения, результаты применения контрмер и комплексные критерии их эффективности).

2. Разработана библиотека компьютерных модулей и программный комплекс ЯАЖ>Г (ЖСТ для оценки распределения функций от случайных величин.

3. Разработана структура интегрированной компьютерной системы, включающей:

• комплекс математических моделей;

• базы данных;

• систему электронных карт;

• библиотеку алгоритмов и модулей;

• интерфейс пользователя.

4. Создана геоинформационная компьютерная система РЯАЫА для поддержки принятия решений по применению защитных мер

113 в агросфере в долгосрочный период ликвидации последствий ядерной аварии.

Показать весь текст

Список литературы

  1. Е.В., Арутюнян Р. В., Евстратов Е. В. и др. Современные динамические модели миграции радионуклидов в пищевых цепочках. Препринт NS1.27−94. М.: ИБРАЭ РАН, 1994. — 42 с.
  2. Brown, J and Simmonds, J.R. FARMLAND: A Dynamic Model for the Transfer of Radionuclides through Terrestrial Foodchains. NRPB-R273. London, HMSO. 1995. — 67 p.
  3. Muller, H. and Prohl, G. ECOSYS-87: A Dynamic Model for Assessing Radiological Consequences of Nuclear Accidents. // Health Physics. 1993. — V.64 — № 3. — P.232- 252.
  4. Whicker F. W., Kirchner T.B. PATHWAY: A Dynamic Food-Chain Model to Predict Radionuclide Ingestion After Fallout Deposition. // Health Physics. 1987. — V.52.- № 6. P. 717 — 737.
  5. М.Ф., Краюшкин И. Е., Коптелова H.А. и др. Разработка прикладных интегрированных систем в радиоэкологии. / В сб.: Проблемы безопасного развития атомной энергетики. М.: Наука, 1993. С. 165 — 195.
  6. Р.В., Большов Л. А., Каневский М. Ф. и др. Интегрированные системы для поддержки принятия решений в области радиоэкологии. // Изв. Академии Наук. Энергетика. 1995. — № 3. — С. 20 — 25.
  7. Crick M.J., Hofer E., Jones J.A., Haywood S.M. Uncertainty analysis of the foodchain and atmospheric dispersion modules of MARC. NRPB-R814. London, HMSO. -1988. 47p.
  8. Fisher F., Ehrhardt J., Hasemann I. Uncertainty and sensitivity analysis of the complete program system UFOMOD and of selected submodels. / Rep. KfK 4 627. -1990. 198p.
  9. PC COSYMA (Version 2): an accident consequence assessment package for use on a PC. Jones, J A, Mansfield, P A, Haywood, S M, Hasemann, I, Steinhauer, С, Ehrhardt, J, and Faude D. / EUR 16 239, CEC, Brussels. 1995. -96 p.
  10. MELCOR Accident Consequence Code System (MACCS). Model Description. NUREG/CR-2552. SAND82−0342. 1984.
  11. Stubna M., Kusovska Z. RTARC: A Computer Code for Radiological Severe Accident Consequence Assessment Models and Code Description. // Rad. Prot. Dosimetry. -1993. V.50. — № 2−4. — P. 135 — 139.
  12. Baverstam U. Small, Simple but Useful: the SSI Approach to a Real-Time System for Decision Making Support. // Rad. Prot. Dosimetry. 1993. — V.50. — № 24. — P. 93 — 97.
  13. Carson B.H., Glantz C.S., Conrad B.S. Modelling of Off-Site Radiological Dose Consequences from an Accidental Airborne Release at the Susquehanna Steam Electric Station. // Rad. Prot. Dosimetry. 1993. — V.50. — № 2−4. — P. 99 — 106
  14. Э.А. Компьютерная поддержка принятия решений. М.: СИНТЕГ, 1998. — 376с.
  15. Jackson R.L. RIMNET: The United Kingdom Government System for Response to Overseas Nuclear Accidents. // Rad. Prot. Dosimetry. 1993. — V.50. — № 2−4. — P. 171 — 176.
  16. Weiss W., Leeb H. IMIS The German Integrated Radioactivity Information and Decision Support System. // Rad. Prot. Dosimetry. — 1993. — V.50. — № 2−4. — P. 163 — 170.
  17. Chino M., Ishikawa H., Yamazawa H. SPEEDI and WSPEEDI: Japanese Emergency Response Systems to Predict Radiological Impacts in Local and Worldwide Areas due to a Nuclear Accident. // Rad. Prot. Dosimetry. 1993.- V.50. № 2−4. — P. 145 — 152.
  18. Shershakov V.M., Borodin R.V., Kosykh V.S. Radioe-cological Analysis Support System (RECASS). // Rad. Prot. Dosimetry. 1993. — V.50. — № 2−4. — P. 181 -184 .
  19. И.А. Компьютерные информационно-моделирующие системы для задач защиты населения и окружающей среды на промежуточной и поздней фазах радиационных аварий.
  20. Автореферат дисс. канд. физ.-мат. наук. /ИБРАЭ. М., 1998. 26 с.
  21. В.В. Анализ и моделирование загрязнения окружающей среды с применением методов геостатистики и искусственных нейронных сетей. Автореферат дисс. канд. физ.-мат. наук. /ИБРАЭ. М., 1998. — 23 с.
  22. Ehrhardt J., Pasler-Sauer J., Schule 0. et al. Development of RODOS, a Comprehensive Decision Support System for Nuclear Emergencies in Europe an Overview. // Rad. Prot. Dosimetry. — 1993. — V.50. — № 2−4. — P. 195 — 203.
  23. Ehrhardt J. The RODOS System: Decision Support for Off-Site Emergency Management in Europe. // Rad. Prot. Dosimetry. 1997. — V.73. — № 1−4. — P. 35 — 40.
  24. Schule О. and Rafat M. The Software Framework of RODOS. // Rad. Prot. Dosimetry. 1997. — V.73. — № 1−4.- P. 41 44
  25. Сельскохозяйственная радиоэкология./ под ред. Корнее-ва Н. А, Алексахина Р. М/. М.: Экология, 1991.
  26. The transfer of radionuclides through the terrestrial environment to agricultural products, including the evaluation of agrochemical practices. / Ed. by G. Ra-uret, S. Firsakova. ECP2 Final report, EUR 16 528 EN -1996. — 182 p.
  27. Behaviour of radionuclides in natural and semi-natural environments. / Ed. by M. Belli, F.Tikhomirov. -ECP5 Final report, EUR 16 528 EN. 1996. — 147 p.
  28. Transfer of radionuclides to animals, their comparative importance under different agricultural ecosystems and appropriate countermeasures. / Ed. by P. Strand, B. Howard, V.Averin. ECP9 Final report, EUR 16 528 EN.- 1996. 249 p.
  29. Корнеев H. A, Сироткин A.H. Основы радиоэкологии сельскохозяйственных животных. М.: Энергоатомиздат, 1987.- 208 с.
  30. В.Ф. Справочник по радиационной безопасности.- М.: Энергоатомиздат, 1991.
  31. Международный Чернобыльский Проект. Доклад Международного Консультативного Комитета: Оценка радиологиче-сих последствий и защитных мер. Технический доклад, МАГАТЭ, Вена, 1992.
  32. Рекомендации по ведению сельского хозяйства в условиях радиоактивного загрязнения территории в результате аварии на ЧАЭС на период 1991 1995 гг. /Под ред. P.M.Алексахина. — М.: Госагропром СССР, 1991. — 58 с.
  33. Руководство по применению контрмер в сельском хозяйстве в случае аварийного выброса радионуклидов в окружающую среду. МАГАТЭ, Вена, 1994 г. IAEA-TECDOC-745
  34. Нормы радиационной безопасности (НРБ-96). Гигиенические нормативы ГН 2.6.1.054−96. М.: Госкомсанэпиднадзор России, 1996. 127 с.
  35. International Basic Safety Standards for Protection against Ionizing Radiation and for the Safety of Radiation Sources. Safety series. № 115−1. Vienna: IAEA, 1994.
  36. International Commission on Radiological Protection, 1990 Recommendations of ICRP, Publication № 60. Oxford: Pergamon Press, 1991.
  37. Федеральный Закон «О радиационной безопасности населения». Принят Государственной Думой Российской Федерации 5 декабря 1995 г. М. 1995.
  38. Б.И.Яцало, Р. М. Алексахин, О. А. Мирзеабасов Оптимизация радиационной защиты в агросфере: методы и компьютерные системы поддержки принятия решений. // Радиационная биология. Радиоэкология. 1997. — Т.37. — Вып.4. С. 705 — 718.
  39. .И., Ратников А. Н., Мирзеабасов О. А. Радиолого-экономическая оценка эффективности сельскохозяйственных мероприятий на загрязненных территориях. // Доклады Российской Академии сельскохозяйственных наук. -199 6. № 2. -С. 6−8.
  40. Kumazawa S., Numakunai Т. Why do we need dose distribution models? // Rad. Prot. Dosimetry. 1991. — V. 36. — № 2 — 4. — P. 269 — 273.
  41. Breshears D.D., Kirchner T.B., Otis M.D., Whicker F.W. Uncertainty in Predictions of Fallout Radionuclides in Foods and of Subsequent ingestions. // Health Physics. 1989. — V. 57. — № б. — P. 943 — 953.
  42. Vaas L.H., Blaauboer R.O., Leenhouts H.P. Radiation Sources, Doses and Dose Distributions in the Netherlands. // Rad. Prot. Dosimetry. 1991. — V. 36. -№ 2−4. -P. 89−92.
  43. Kritidis P. Problems Related to the Evaluation of Critical Group Doses. // Rad. Prot. Dosimetry. 1991. -V. 36. — № 2 — 4. — P. 285 — 288.
  44. C.B., Черняева JI.Г., Санжарова Н. И., Алекса-хин P.M. Вероятностный подход к прогнозированию радиоактивного загрязнения сельскохозяйственной продукции. // Атомная Энергия. 1993. — Т. 74. — Вып. 6. — С. 507- 513.
  45. .И., Мирзеабасов O.A., Охрименко И. В., Пичуги-на И.А. Использование вероятностных методов в радиологических исследованиях. // Атомная Энергия. 1994. -Т.76. — Вып.6. — С. 52 6 — 530.
  46. B.I.Yatsalo, О.A.Mirzeabassov, I.V.Okhrimenko, I.А.Pichugina. Probabilistic methods in radioecology: evident advantages and non-trivial problems. /Proc. of the 1996 Intern. Congr. on Rad. Prot. IRPA9. Vienna, April 14−19, 1996. — V.2. — P.748.
  47. A.A. Теория вероятностей. M.: Наука, 1976.- 352 с.
  48. Р. П. Введение в вычислительную физику. М.: Изд-во МФТИ, 1994. 528 с.
  49. В.Я. Геоинформационные системы и технологии.- М.: «Финансы и Статистика», 1998. 288 с.
  50. Калверт Ч. Borland C++Builder 3. Энциклопедия пользователя. К.: Издательство «Диасофт», 1998. — 800 с.
  51. Буч Г. Объектно-ориентированный анализ и проектирование с примерами приложений на С++, 2-е изд. М.: «Издательство Бином», 1998 г. — 560 с.
  52. Д. Алгоритмические основы машинной графики. -М.: «Мир», 1989. 512 с.
  53. Справочник по радиационной обстановке и дозам облучения в 1991 г. населения районов РФ, подвергшихся радиоактивному загрязнению вследствие аварии на ЧАЭС. /Подред. M. И. Балонова. НИИ радиационной гигиены. С. Петербург, 1993. — 147 с.
  54. B.Yatsalo, О. Mirzeabassov, I. Okhrimenko, I. Pichugina,
  55. B.Lisyansky GIS-DSS for Analysis of ProtectiveMeasures After Nuclear Accident. / Proc. of Intern. Confer. «Problems of Ecoinformatics». Moscow, 8−9 Dec., 1998. -P.31−36.
  56. IAEA. Intervention Criteria in a Nuclear or Radiation Emergency. Safety Series, № 109. Vienna, 1994.
  57. Гигиенические требования к качеству и безопасности продовольственного сырья и пищевых продуктов (СанПиН 2.3.2.560−96).
Заполнить форму текущей работой

На отлично!