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本文对用于核电厂大气扩散评估的PAVAN模式和RPPM模式进行比较研究。PAVAN模式是美国核管理委员会在核管理导则指导下编制的计算模式，在核电厂设计基准事故排放的放射性物质大气扩散评估中应用广泛。但该模式使用的是平直烟流假设，处理过分简化，无法反映实际大气扩散过程的复杂性。RPPM模式是北京大学近年开发的随机游走粒子.烟团模式，可反映实际大气的复杂情况。本文试图通过对二模式的比较、分析，建立一套方法，定量评估PAVAN模式在实际大气非定常流动等情况下的误差大小。具体工作包括：(1)设定理想风速、稳定度条件下二模式结果一致性的比较与分析；(2)二模式对石岛湾核电厂地区实际条件计算结果的比较；(3)石岛湾核电厂地区流动非定常性对扩散结果的影响分析；(4)石岛湾核电厂地区实际大气扩散规律模拟分析。
通过对理想情况下5种风速、5类稳定度条件的污染物扩散模拟，表明对于不同稳定度条件，两种模式的模拟结果整体一致性良好，近距离处RPPM模式的结果比PAVAN的偏小，与模式的有限分辨率有关；在同一稳定度下，风速对二模式模拟结果的一致性影响不大。
结合石岛湾核电厂所在地的观测资料，用RPPM模式和PAVAN模式模拟实际风场下污染物的扩散情况，结果表明地形是影响污染物分布的主要因素。对于简单地形，二模式模拟结果一致性很好；对于复杂地形，PAVAN模拟的结果小于RPPM的结果。在下风距离大于1公里时，二模式模拟结果相差很大，甚至相差一个数量级左右。
以RPPM模式分析石岛湾核电厂厂址周边地区流动非定常性对污染物扩散的影响。结果表明虽然核电厂所在区域系统风影响较强，风速较大，但流动非定常性对污染物浓度分布的影响已不可忽视。未考虑非定常性的污染物浓度估计值可以偏小2倍左右，最严重时偏小达5倍本文同时利用RPPM模式对石岛湾核电厂野外示踪实验条件进行数值模拟分析，以反映当地实际扩散规律。结果表明，RPPM模式整体上可以很好地描述污染物的扩散和分布规律，而且可以反映由于示踪实验局限性未能体现的污染物分布(如污染物海上的分布)情况。