ВОЗМОЖНОСТИ КОДА

Программное средство (ПС) «Сибилла 2.0» обеспечивает расчет радиоактивного загрязнения водных объектов, включая трансграничный перенос в сопредельные государства, если данные объекты относятся к одному из типов:

• водоемы (озера, пруды, водохранилища, обводненные карьеры);
• водотоки (реки, каналы);
• системы вышеуказанных объектов.

Проведение упрощенных скрининговых оценок возможно также для эстуариев и прибрежной зоны крупных водных объектов.

Возможен расчет дозы облучения населения от водопользования и воздействия на водную биоту для любых типов поверхностных водных объектов, если для них заданы удельные активности радионуклидов.

При проведении расчетов учитываются следующие факторы:

• характеристики источников поступления радиоактивности (с учетом их возможного изменения во времени);
• характеристики рассматриваемых водных объектов (с учетом их возможных изменений во времени);
• местные условия водопользования;
• местные особенности состава водной биоты.

ПС поддерживает учет поступления радионуклидов в водные объекты по следующим путям:

• непосредственные сбросы радиоактивных веществ водный объект;
• атмосферные радиоактивные выпадения на зеркало водного объекта с учетом их динамики;
• поступление радионуклидов за счет смыва с водосборных площадей водного объекта.

ПС позволяет рассчитывать следующие величины:

• удельную объемную активность отдельных радионуклидов в воде;
• удельную массовую активность радионуклидов в донных отложениях;
• дозы облучения человека, обусловленные водопользованием;
• дозы на отдельные виды водной биоты, обитающей в загрязненном водном объекте.

Помимо этого, ПС обеспечивает сравнение рассчитанных величин содержания радионуклидов в воде / донных отложениях и доз облучения населения с контрольными уровнями в соответствии с нормативными документами. Также ПС позволяет определять критические группы среди населения.

ПС «Сибилла 2.0» включает в себя следующие расчетные модели:

1)   Модели переноса и накопления радионуклидов в поверхностных водных объектах (расчета удельных активностей радионуклидов в воде и донных отложениях), в которые входят:

• аналитическая модель однородного водоема (может быть основана как на двухкамерной, так и на трехкамерной базовой модели);
• численная модель однородного водоема (может быть основана как на двухкамерной, так и на трехкамерной базовой модели);
• численная модель крупного неоднородного водоема, который может быть разделен на отдельные однородные части (может быть основана как на двухкамерной, так и на трехкамерной базовой модели);
• численная модель реки (водотока), базирующаяся на двухкамерной базовой модели.

2)   Модель расчета доз облучения населения от хозяйственного использования водных объектов, подвергающихся воздействию ОИАЭ в консервативном приближении, с учетом следующих условий:

• на основании предварительно определенных / полученных расчетным путем удельных активностей радионуклидов в воде и донных отложениях;
• на определенном участке водного объекта с заданными условиями водопользования рассчитываются:
  • доза внешнего облучения за счет водопользования;
  • доза от внутреннего облучения за счет поступления с пищей и водой, а также за счет ингаляции пыли и паров трития;
  • эффективная доза на все тело и эквивалентные дозы на отдельные органы.

При расчетах доз облучения населения учитываются возрастные и поведенческие различия групп населения.

3)   Модель оценки допустимых сбросов радионуклидов в водный объект.

4)   Модель расчета радиационного воздействия на водную биоту.

5)   Упрощенные аналитические модели МАГАТЭ оценки удельной активности радионуклида в воде следующих типов водных объектов для реализации скрининговых расчетов:

• реки (водотоки);
• эстуарии;
• прибрежные (морские) воды;
• водоемы (слабопроточные).

АРХИТЕКТУРА

ПС «Сибилла 2.0» реализовано без использования проприетарного программного обеспечения (ПО) зарубежных стран. В основе разработки кода лежит использование свободно распространяемого ПО с учетом требований и рекомендаций методических документов Реестра российского программного обеспечения (РПО). Компоненты технологического стека ПС «Сибилла 2.0», удовлетворяющие поставленным требованиям, следующие:

• язык программирования: C++;
• интегрированная среда разработки: Qt Creator;
• система управления базами данных: SQLite.

ПС «Сибилла 2.0» реализовано в форме взаимодействующих и логически взаимосвязанных функциональных блоков, разделенных по назначению.

ПС устанавливается и функционирует на персональном компьютере (ПК) без необходимости подключения к сети обмена данными. Оно может использоваться как отдельно, так и с опционально используемым совместно с ним картографическим модулем «Сибилла-ГИС-коннектор».

ПС функционирует под операционными системами серии Windows версий 7 и выше. В качестве основного пользовательского интерфейса выступает типовое оконное приложение Windows. В состав ПС «Сибилла 2.0» входят три исполняемых модуля:

• основной модуль sibilla2.exe — включает в себя модели распространения радиоактивных веществ в водотоках и водоемах, модель расчета дозы облучения населения от водопользования, а также модель оценки радиационного воздействия на биоту;
• модуль discharges.exe — включает в себя модель оценки допустимых сбросов;
• модуль screening.exe — содержит скрининговые (упрощенные аналитические) модели расчетов содержания радиоактивных веществ в воде для рек, озер, эстуариев, и прибрежной зоны крупных водных объектов при нормальной эксплуатации ОИАЭ.

Каждый из вышеуказанных модулей обеспечивает для включенных в него моделей как пользовательский интерфейс (ввод данных и вывод результатов расчета), так и, собственно, реализацию расчетов. Все три перечисленных модуля запускаются пользователем независимо друг от друга в соответствии со стоящими перед ним задачами.

Также исходный код ПС «Сибилла 2.0» содержит автотесты, которые предназначены для регулярной проверки корректности функционирования всех включенных в него модулей. Автотесты не включаются в состав исполняемых модулей и не поставляются конечным пользователям. Автотесты проверяют корректность функционирования (покрывают) следующих функционалов: зачитывание сохраненных проектов, сохранение проектов, выполнение расчетов, выполнение без интерфейсно переданных команд (например, от модуля «Сибилла-ГИС-коннектор»). При этом автотесты не проверяют корректность функционирования пользовательского интерфейса и приема данных о выпадениях из атмосферы.

ПС «Сибилла 2.0» включает в себя следующие функциональные блоки:

1)   Группа вычислительных моделей:

• аналитическая модель, рассчитывающая удельные активности в воде и донных отложениях простого водоема;
• численная модель переноса радиоактивной примеси в водоемах (рассчитывает удельные активности в воде и донных отложениях);
• численная модель переноса радиоактивной примеси в реках и водотоках (рассчитывает удельные активности в воде и донных отложениях);
• модель переноса радиоактивной примеси в водной системе – обеспечивает совместное проведение расчетов при помощи трех вышеперечисленных моделей для группы водных объектов, объединенных в водную систему;
• модель расчета дозы облучения населения за счет водопользования;
• модель расчета радиационного воздействия на водную биоту;
• набор вспомогательных моделей, предназначенный для оценки значений параметров, используемых вышеперечисленными моделями;
• модуль оценки допустимых сбросов;
• модуль скрининговых расчетов предназначен для поведения оперативных упрощенных аналитических оценок содержания радионуклидов в воде водных объектов следующих типов: водок (река), эстуарий, водоем, прибрежная зона крупного водного объекта по упрощенным моделям МАГАТЭ для условий нормальной эксплуатации ОИАЭ.

2)   База данных, обеспечивающая хранение следующих видов информации:

• данные общего характера (константное обеспечение расчетов);
• данные, характеризующие конкретные водные объекты;
• данные, характеризующие конкретные расчетные сценарии;

3)   Пользовательский интерфейс:

• окна ввода и отображения информации;
• сервисы отображения результатов расчета;
• сервисы формирования отчетов.

Модуль «Сибилла-ГИС-коннектор»

Совместно с ПС «Сибилла 2.0» может использоваться внешний модуль «Сибилла-ГИС-коннектор». Данный дополнительный модуль не входит в состав основного ПС, но предоставляет картографический пользовательский интерфейс для него. Модуль функционирует в форме плагина (программной надстройки) над ГИС QGIS. Он обеспечивает следующие дополнительные возможности:

• отображение результатов расчетов на карте местности;
• пакетный запуск расчетов по группе водных объектов;
• управление выполнением расчетом и вводом исходных данных с географической карты местности;
• выполнение части задач по приему данных о выпадениях радионуклидов из атмосферы (вычисление интенсивности выпадений радиоактивных веществ на поверхность водных объектов).

Для выполнения расчетов данный модуль осуществляет запуск файла sibilla2.exe.