Đánh giá khả năng phát tán phóng xạ trong môi trường khí tại Nhà máy Điện hạt nhân Ninh Thuận 1 docx MỤC LỤC LỜI MỞ ĐẦU 7 CHƯƠNG 1 TỔNG QUAN 9 1 1 Địa điểm dự kiến xây dựng nhà máy điện hạt nhân Ninh[.]
MỤC LỤC LỜI MỞ ĐẦU .7 CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN 1.1 Địa điểm dự kiến xây dựng nhà máy điện hạt nhân Ninh Thuận 1.2 Mơ hình vận chuyển khuếch tán 15 CHƯƠNG 2: DỮ LIỆU ĐẦU VÀO CHO TÍNH TỐN VẬN CHUYỂN VÀ PHÁT TÁN TRONG KHÍ QUYỂN 27 2.1 Thu thập liệu khí tượng từ sở liệu NOAA 27 2.2 Hoa gió 30 2.3 Phân loại độ ổn định khí 30 2.4 Xác định hệ số phát tán Pasquill-Gifford 34 2.5 Điểm có nồng độ lớn 37 2.6 Tốc độ gió theo độ cao tương ứng 38 2.7 Tính tốn phát tán phóng xạ mơi trường khí 38 CHƯƠNG 3: ĐÁNH GIÁ KHẢ NĂNG PHÁT TÁN PHÓNG XẠ TRONG MƠI TRƯỜNG KHÍ TẠI NMĐHN NINH THUẬN 47 3.1 Đặc trưng khí tượng khu vực xây dựng nhà máy điện hạt nhân Ninh Thuận 47 3.2 Phạm vi vùng cấm dân cư vùng hạn chế dân cư xung quanh nhà máy điện hạt nhân Ninh Thuận 49 3.3 Phạm vi vùng dân cư sử dụng hệ số Klug 54 KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ 58 TÀI LIỆU THAM KHẢO 59 PHỤ LỤC 1: SỐ LIỆU TÍNH TỐN DỮ LIỆU KHÍ TƯỢNG NOAA VỚI HỆ SỐ CARAWAY 60 PHỤ LỤC 2: SỐ LIỆU TÍNH TỐN DỮ LIỆU KHÍ TƯỢNG NOAA VỚI HỆ SỐ KLUG 76 DANH MỤC CÁC BẢNG BIỂU, HÌNH VẼ HÌNH VẼ Hình 1.1 Tỉnh Ninh Thuận, Việt Nam Hình 1.2 Tổng quan dự án nhà máy điện hạt nhân Ninh Thuận 10 Hình 1.3 Ảnh vệ tinh địa điểm đặt nhà máy điện hạt nhân Ninh Thuận 11 Hình 1.4 Khu vực dự kiến xây dựng nhà máy điện hạt nhân Ninh Thuận 12 Hình 1.5 Khu vực dự kiến xây dựng nhà máy điện hạt nhân Ninh Thuận 13 Hình 1.6 Phối cảnh nhà máy điện hạt nhân Ninh Thuận 14 Hình 1.7 Khu vực dự kiến xây dựng nhà máy điện hạt nhân Ninh Thuận 14 Hình 1.8 Đường Phú Thọ - Mũi Dinh gấp rút thi cơng 15 Hình 1.9 Các q trình khí ảnh hưởng phát tán khơng khí 16 Hình 1.10 Lớp biên tầng đối lưu 17 Hình 1.11 Minh họa điều kiện ổn định lớp biên 18 Hình 1.12 Khuếch tán luồng khí đơn lẻ Gauss 20 Hình 1.13 Phản xạ tồn phần luồng khí mặt đất 21 Hình 1.14 Mơ tả phân bố luồng khí Gauss theo mặt cắt ngang dọc 24 Hình 1.15 Mặt cắt ngang luồng khí Gauss 24 Hình 2.1 Các bước lấy liệu khí tượng NOAA 27 Hình 2.2 Lựa chọn liệu kho lưu trữ liệu khí tượng 28 Hình 2.3 Dữ liệu lưu trữ theo tuần theo chuẩn GDAS 28 Hình 2.4 Thơng tin cụ thể cần thu thập 29 Hình 2.5 Tốc độ gió hướng gió tuần tháng năm 2008 29 Hình 2.6 Hiệu ứng loại ổn định khí lên luồng khí 31 Hình 2.7 Phát tán thẳng đứng σz tương ứng với khoảng cách theo chiều gió từ nguồn độ ổn định Pasquill 35 Hình 2.8 Phát tán ngang σy tương ứng với khoảng cách theo chiều gió từ nguồn độ ổn định Pasquill 35 Hình 2.9 Dữ liệu thơ thu với liệu khí tượng NOAA 2008 43 Hình 2.10 Đường thẳng y=ax+b với R2>0,9 45 Hình 3.1 Gió hướng gió năm 2008-2009 47 Hình 3.2 Phân bố cường độ gió năm 2008, 2009 47 Hình 3.3 Hình ảnh vệ tinh đặc trưng gió năm 2008-2009 48 Hình 3.4 Độ ổn định khí năm 2008-2009 48 Hình 3.5 Khu vực cấm dân cư khu vực hạn chế dân cư năm 2008 49 Hình 3.6 Khu vực cấm dân cư khu vực hạn chế dân cư năm 2009 50 Hình 3.7 Khu vực cấm dân cư liệu khí tượng NOAA năm 2008-2009 51 Hình 3.8 Khu vực hạn chế dân cư liệu khí tượng NOAA năm 2008-2009 51 Hình 3.9 Ảnh vệ tinh vùng cấm dân cư với liệu khí tượng NOAA 2008-2009 52 Hình 3.10 Ảnh vệ tinh vùng hạn chế dân cư liệu khí tượng NOAA 2008-200952 Hình 3.11 Ảnh vệ tinh phạm vi vùng dân cư liệu khí tượng NOAA 2008-200953 Hình 3.12 Khu vực dân cư liệu khí tượng NOAA năm 2008 (Hệ số Klug) 54 Hình 3.13 Khu vực dân cư liệu khí tượng NOAA năm 2009 (Hệ số Klug) 55 Hình 3.14 So sánh vùng dân cư hệ số Klug Caraway (NOAA 2008) 56 Hình 3.16 Vùng dân cư liệu khí tượng NOAA năm 2008-2009 (Hệ số Klug) 57 Hình 3.17 Ảnh vệ tinh phạm vi vùng dân cư hệ số Klug liệu NOAA 08-09 57 BẢNG BIỂU Bảng 1.1 Dân cư địa điểm Phước Dinh 12 Bảng 1.2 Dân cư địa điểm Vĩnh Hải 13 Bảng 2.1 Phân loại độ ổn định khí 30 Bảng 2.2 Phương pháp dùng xạ mặt trời ban ngày để xác định độ ổn định 31 Bảng Phân loại độ ổn định dựa vào điều kiện ngày đêm tốc độ gió bề mặt 32 Bảng 2.4 Liên hệ loại ổn định Pasquill-Gifford độ lệch chuẩn σθ 33 Bảng 2.5 Phân loại độ ổn định Pasquill-Gifford cở sở thay đổi nhiệt độ 33 Bảng 2.6 Công thức khuyến cáo cho σy σzđiều kiện thành phố (Briggs 1974) 34 Bảng 2.7 Công thức khuyến cáo cho σy σz điều kiện ngoại ô (Briggs 1974) 34 Bảng 2.8 Giá trị số mũ hệ số cho σz(Caraway) 36 Bảng 2.9 Giá trị số mũ hệ số cho σy(Caraway) 37 Bảng 2.10 Giá trị số mũ hệ số cho σyσz (Klug) 37 Bảng 2.11 Hệ số điều chỉnh tốc độ gió p theo loại ổn định khí 38 Bảng 2.12 Phạm vi vùng dân cư ứng với cơng suất lị phản ứng 39 Bảng 2.13 Liều chiếu xạ tuyến giáp 40 Bảng 2.14 Đánh giá liều chiếu xạ tuyến giáp 30 ngày 41 Bảng 2.15 Các thông số khí tượng cần thiết 42 Bảng 2.16 Tính tốn khoảng cách x cho giá trị(χ/Q) 43 Bảng 2.17 Xác suất 0,5% hướng NNE với (χ/Q) = 5,55E-6 44 Bảng 2.18 Giá trị gần xác suất 0,5% 45 Bảng 3.1 Khoảng cách ứng với giá trị 0.5% χ/Q liệu NOAA năm 2008 49 Bảng 3.2 Khoảng cách ứng với giá trị 0.5% χ/Q liệu NOAA năm 2009 50 Bảng 3.3 Vùng dân cư xác suất 0.5% χ/Q toàn liệu NOAA 53 Bảng 3.4 Khoảng cách ứng với giá trị 0.5% χ/Q liệu NOAA 2008 (Klug) 54 Bảng 3.5 Khoảng cách ứng với giá trị 0.5% χ/Q liệu NOAA 2009 (Klug) 55 LỜI MỞ ĐẦU Hiện nay, Việt Nam thực công việc cần thiết để chuẩn bị cho việc xây dựng nhà máy điện hạt nhân Việt Nam.Năm 2014 dự kiến bắt đầu khởi công nhà máy điện với tổ máy công suất 2000MW năm 2020 dự kiến đưa vào hoạt động.Vì vấn đề đánh giá ảnh hưởng phát tán phóng xạ mơi trường xung quanh nhà máy nói chung mơi trường khí nói riêng để chuẩn bị ứng phó với cố hạt nhân nhà máy điện hạt nhân vấn đề cấp thiết Các sở hạt nhân phát tán hạt nhân phóng xạ vào khí điều kiện hoạt động bình thường hay có cố Kết là, người sống làm việc xung quanh sở hạt nhân bị chiếu xạ xạ ion hóa từ số đường: ❖ Chiếu xạ ngồi xạ ion hóa trực tiếp từ nhân phóng xạ luồng khí phóng xạ nhân phóng xạ đọng lại mặt đất ❖ Chiếu xạ hít phải nhân phóng xạ khơng khí ăn phải thực phẩm chất bị nhiễm bẩn chất phóng xạ Phạm vi nghiên cứu đề tài gồm: ❖ Mô hình đánh giá khả vận chuyển chất phóng xạ mơi trường khí nhà máy điện hạt nhân Ninh Thuận 1; ❖ Đánh giá nồng độ phóng xạ khu vực xung quanh cố ý muốn xảy Luận văn chia thành chương với nội dung cụ thể sau: Chương 1:Trình bày tổng quan Nhà máy điện hạt nhân Ninh Thuận Định hướng bước đầu nghiên cứu q trình vận chuyển nhân phóng xạ mơi trường khí, để đưa mơ hình vận chuyển khuếch tán phù hợp áp dụng Nhà máy điện hạt nhân Ninh Thuận Qua tạo tiền đề cho việc tính tốn khả phát tán chất phóng xạ mơi trường khí nhà máy điện hạt nhân Ninh Thuận Chương 2:Trình bày phương pháp sử dụng để thu thập liệu, phân tích, đánh giá, tính tốn thơng số liên quan để áp dụng cho tốn phát tán chất phóng xạ mơi trường khí, qua có phương pháp đánh giá trực tiếp để thu kết chương sau Chương 3:Từ phương pháp phân tích đánh giá thu kết cụ thể,áp dụng vào Nhà máy điện Ninh Thuận để đánh giá khả phát tán phóng xạ mơi trường khí Qua có nhận xét, đánh giá tác động nhà máy điện hạt nhân xảy cố môi trường xung quanh Cuối kết luận có qua luận văn tốt nghiệp Qua có kiến nghị, đề xuất phương hướng nghiên cứu đề tài CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN 1.1 Địa điểm dự kiến xây dựng nhà máy điện hạt nhân Ninh Thuận Ninh Thuận tỉnh ven biển thuộc vùng Duyên hải Nam Trung Bộ Việt Nam Trung tâm tỉnh thành phố Phan Rang - Tháp Chàm nằm cách thành phố Hồ Chí Minh khoảng 350 km phía nam, cách Nha Trang 105 km, cách Đà Lạt 110 km đồng thời nằm cách sân bay Cam Ranh khoảng 60 km, cách biên giới Cam Pu Chia gần 200 km Hình 1.1 Tỉnh Ninh Thuận, Việt Nam Ninh Thuận vùng đất cuối dãy Trường Sơn với nhiều dãy núi đâm rabiểnĐơng,có địa hình thấp dầntừ Tây BắcxuốngĐông Nam.Lãnhthổtỉnh đượcbao bọc mặt núi với dạng địa hình gồm núi, đồi gị bán sơn địavàđồngvenbiển.Trong đó,đồi núichiếm 63,2% diện tích tỉnh, chủ yếu núi thấp,cao trung bình từ 200–1.000 mét Vùng đồi gò bán sơn địa chiếm 14,4% vùngđồng ven biển chiếm 22,4% diện tích đất tự nhiên Khí hậu nhiệt đới gió mùa điển hình với đặc trưng khơ nóng, gió nhiều,bốc hơimạnh.Chínhvì thời tiết Ninh Thuận phân hóa thành mùa rõ rệt gồmmùamưavà mùakhơ.Trong đó, mùa mưa tháng đến tháng 11, mùa khôtừ tháng 12 đến tháng năm sau Nhiệt độ trung bình hàng năm từ 26270C, lượngmưa trung bình 700–800 mm NhàmáyđiệnhạtnhânNinh Thuậnlàtêngọichungcủachuỗi hainhà máyđiệnhạt nhân dự án xây dựng tỉnh Ninh Thuận, Việt Nam với tổng công suất 4.000 MW Theo quy hoạch phát triển điện lực Quốc gia, nhà máy điện hạt nhân1 và2 khởi công vào tháng 12 năm 2014 hoàn thành vào năm 2022,phát điện vào cuối năm 2020.Dự án tiến hành theo kiến nghị Thủ tướng Nguyễn Tấn Dũng dựa ước tính thiếu điện đến 2020, Quốc hội Việt Nam thơng qua chủ trương đầu tư xâydựng.Vềnguồn kinhphí,NgađồngýchoViệt Namvay10,5tỷUSD,Nhậtcũngđồngýcho vay nguồn vốn ODA làmđiện hạt nhân.Tổng mức đầu tư dự toán khoảng200.000 tỷ đồng thời điểm cuối năm2008 Hình 1.2 Tổng quan dự án nhà máy điện hạt nhân Ninh Thuận TheoNghị số 41/2009/QH12 ngày 25/11/2009 Quốc hội chủ trươngđầu tư dự án điện hạt nhân Ninh Thuận Quyết định chủ trương đầu tư Dự án điện hạt nhân Ninh Thuận, gồm nhà máy, nhà máy có tổ máy để cung cấp điện chohệ thống điện quốc gia, góp phầnphát triển kinhtế - xãhội đấtnướcvà tỉnh Ninh Thuận.Nhà máy điện hạt nhân Ninh Thuận đặt xã PhướcDinh, huyện Thuận Nam,tỉnhNinh Thuận.Nhà máy điệnhạt nhân Ninh Thuận2đặt xã Vĩnh Hải, huyện Ninh Hải, tỉnh Ninh Thuận Hình1.3 Ảnh vệ tinh địa điểm đặt nhà máy điện hạt nhân Ninh Thuận Từ kết nghiên cứu thấy địa điểm Phước Dinh Vĩnh Hảithoả mãn điều kiện tiên để xây dựng nhà máy điện hạt nhân như[2]: + Có địa hình thuận lợi, diện tích đủ để xây dựng nhà máy điện hạt nhân với tổ máy công suất tổ từ 1000MW trở lên + Có điều kiện địa chất cơng trình tốt, nằm vùng có cường độ động đất khơng lớn, bảo đảm an tồn nhà máy chi phí xây dựng thấp + Các địa điểm nằm sát biển, đảm bảo điều kiện thuận lợi cho việc xây dựng hệ thống cấp nước làm mát vận chuyển vật tư thiết bị siêu trường, siêu trọng phục vụ thi công xây dựng nhà máy + Địa điểm nằm vùng có mật độ dân cư thấp, ảnh hưởng đến đất canh tác cơng trình cơng cộng + Được Lãnh đạo Chính quyền địa phương ủng hộ Đây sở để chủ đầu tư trình Chính phủ Quốc Hội định chủtrương đầu tư xây dựng nhà máy điện hạt nhân Ninh Thuận bao gồm địa điểm Ninh Thuận (tại Phước Dinh) Ninh Thuận (tại Vĩnh Hải) Nhà máy điện hạt nhân Ninh Thuận Địa điểm Phước Dinh thuộc địa phận thôn Vĩnh trường, xã Phước Dinh,huyện Ninh Phước, tỉnh Ninh Thuận.Cách thị xã Phan Rang 20 km phía Nam, cách thành phố Hồ Chí Minhkhoảng 300 km Địa điểm có toạ độ địa lý: 11°25’54” – 11°27’17” Vĩ độ Bắc 108°159’43” - 109°01’00” Kinh độ Đông Bảng 1.1 Dân cư địa điểm Phước Dinh Bán kính (Km) Dân cư (người) Số hộ Mật độ (người/km2) 0–1 – 2,5 1–5 – 10 10 – 15 15 – 20 Tổng số 20km 542 3252 2704 7983 140947 155131 310561 122 624 457 1271 27210 31366 61050 432,26 207,91 45,91 33,89 358,92 282,18 247,14 Trích báo cáo địa điểm nhà máy điện hạt nhân[2] Tháng năm 2010, Nga lựa chọn làm đối tác cung cấp công nghệ cho nhà máy điện hạt nhân 1, với cam kết lâu dài hỗ trợ Việt Nam công tác quản lý xử lý chất thải hạt nhân, đồng thời xây dựng chương trình quốc gia vấn đề Nga đưa mức giá nhà máy với công suất 2.000 MW gần tỷ USD đồng ý cho Việt Nam vay tín dụng xuất để triển khai dự án Hình 1.4 Khu vực dự kiến xây dựng nhà máy điện hạt nhân Ninh Thuận Nhà máy dự tính xây dựng với hệ số an tồn cao sở lò phản ứng nước nhẹ đại; sử dụng công nghệ nước áp lực (VVER) theo thiết kế nhà máy điện hệ với mức độ an toàn hẳn hệ (như nhà máy FukushimaI) Các chương trình hệ thống nhà máy điện hạt nhân đảm bảo an toàn chủ động thụ động Theo công nghệ mới, khu vực đảm bảo an toàn