РАЗДЕЛ 2
Теоретическое обоснование экологического мониторинга тяжелых металлов в воде
системы охлаждения региона расположения АЭС
2.1. Концептуальные положения и системный подход структуры экологического
мониторинга АЭС
Исходя из масштабности задачи контроля природной и техногенной среды,
находящихся во взаимодействии возникает сложность изучения структуры и
поведения этих систем во взаимосвязи и во взаимодействии. Это требует
применение современных научных методов, способствующих эффективно решать задачи
такого уровня. Сложность взаимодействия техногенных и природных систем, которые
имеют различные формы существования, и механизмы функционирования, обладающие
многосвязностью, многомерностью и многообразием форм, многоцелевым назначением
и многокритериальностью функционирования отдельных компонентов системы
проявляется в многоуровневой и иерархической структуре построения как
природных, так и техногенных систем в сочетании с сетевыми пространственными
структурами. В каждой из этих систем существует внешнее и внутреннее
взаимодействие, определяющих целостность технической и природной системы,
преобладание внутренних взаимодействий в системе над внешними воздействиями,
определяет способность системы к самосохранению. Поэтому техногенная система и
природная стремятся к самосохранению, чтобы этого достичь необходимо,
обеспечить устойчивость такой динамической системы и поддерживать ее
циклическую работу. Исходя из этих свойств, присущих технологической системе
АЭС во взаимодействии с искусственной созданной природно-технической системой
пруда-охладителя необходимо в основу исследования положить идеологию системного
подхода, опираясь на основу общей теории систем. Поскольку системный анализ
представляет собой определенный способ мышления, то перечень этапов системного
анализа должен рассматриваться как некое руководство к действию. Цель
многоэтапного подхода состоит в том, чтобы помочь выбрать правильную стратегию
для решения практических задач. Задачи эти, как правило, крайне сложны, поэтому
использование ЭВМ является характерной особенностью современных системных
исследований.
Структура системного анализа направлена на то, чтобы сосредоточить главные
усилия на сложных и, как правило, крупномасштабных проблемах, не поддающихся
решению более простым экспериментированием. Системный анализ - это стратегия
научного поиска, использующая математические методы и модели, но в рамках
систематизированного научного подхода к решению сложных проблем. По существу
системный анализ, таким образом, организует наши знания об объекте, что
облегчает выбор нужной стратегии и предсказания результатов той или иной
стратегии для принятия определенного решения.[35] Система экологического
мониторинга тяжелых металлов основана на контроле, наблюдении, оценки и
прогнозе состояния взаимодействия технологических объектов (градирни,
брызгальные бассейны, конденсаторы турбин АЭС) и искусственной
природно-технической системы (пруд-охладитель АЭС, сооружение продувки –
шандоры, прилегающая акватория АЭС).
В настоящее время Запорожская АЭС для оценки качества воды использует
химический контроль. Этот способ является классическим традиционным. Однако
требует больших затрат времени на обработку данных, зависит от опыта и интуиции
специалиста. С целью обеспечения возможности получения прогноза и оценки
качества воды пруда-охладителя ЗАЭС целесообразно использовать систему
компьютерного экологического мониторинга тяжелых металлов в воде
водоема-охладителя на основе имитационной математической модели, реализованной
в виде машинной программы, записанной на алгоритмическом языке интегрированной
среды Delphi 6 в версии Enterprise. При написании программы автор широко
использовал материалы [64,65].
Представлена структура экологического мониторинга качества воды по тяжелым
металлам в воде водоема-охладителя Запорожской АЭС (рис. 2.1).
Рис. 2.1 Схема структуры экологического мониторинга качества воды содержания
тяжелых металлов системы охлаждения АЭС (пунктиром обозначены предложения
автора работы).
2.2. Математическое обоснование системы компьютерного экологического
мониторинга тяжелых металлов в воде системы охлаждения АЭС
Математическое моделирование позволяет повысить качественный уровень
экологического мониторинга водоема-охладителя, так как повышается оперативность
контроля, совершенствуется качество мониторинга за счет дополнительных функций
оценки и прогноза при различных сочетаниях внутренних и внешних факторов
учтенных в модели, а также позволяет произвести оценку состояния
водоема-охладителя по тяжелым металлам при аварийных ситуациях и их
предупреждении, а также произвести комплексную оценку возможных последствий при
различных технологических режимах.
2.2.1. Расчет водохозяйственного баланса пруда-охладителя АЭС
Пруд-охладитель предназначен для охлаждения систем основного и вспомогательного
турбинного оборудования Запорожской АЭС, а также для восполнения потерь воды из
градирен и брызгальных бассейнов неответственных потребителей.
Водохозяйственный баланс пруда-охладителя состоит из расходной и приходной
части воды пруда-охладителя.
Расходная часть воды пруда-охладителя определяется:
потерями воды на естественное и дополнительное испарение,
потерями на фильтрацию из пруда-охладителя,
потерями на дополнительное испарение и капельный унос ветром из брызгальных
устройств и градирен,
забором воды на вспомогательное производство из пруда-охладителя,
продувкой водоема-охладителя для поддержания стабильного качества оборотной
воды, уд
- Київ+380960830922