Aplikace je schopna pracovat s libovolným počtem povrchových elementů, pro názornost bylo ze sledované oblasti hlubinného úložiště v melechovském masivu vyjmuto posledních 540 povrchových elementů. Samozřejmé je, že musí být k načítaným povrchovým elementům známy jejich souřadnice a zároveň i koncentrace, dle kapitol 6.2 a 6.4.
Výsledek takto načtené mapy je zobrazen na obrázku 21. Porovnáním vykreslené mapy na obrázku 20 zjistíme, že na mapě na obrázku 21 kompletně chybí celá spodní část sledované oblasti, pouze jsou zobrazeny okrajové elementy sledované oblasti. Pro vykreslení mapy byl zadán čas 25 000 let a 58,8% koncentrace na jednotlivých elementech.
47 Obrázek 21: Vykreslená mapa bez posledních 540 povrchových elementů
Pro opakované vykreslení mapy se zadáním jiného počtu let či procent koncentrace není nutné znovu načítat seznam elementů a souřadnice uzlů. Všechna data jsou již v aplikaci uložena, včetně cesty k souborům obsahující setříděné koncentrace na jednotlivých elementech. Pro nové zadání počtu let a procent koncentrace stačí kliknout v menu na položku „Načtení souborů s koncentracemi“. Uživatel již není nucen zadávat znovu cestu k souborům obsahujícím setříděné koncentrace, místo toho se v aplikaci rovnou zobrazí hodnoty zadané pro předchozí vykreslení mapy, včetně seznamu hodnot odpovídajících koncentrací na jednotlivých elementech pro předchozí zadání počtu let a procentuelního množství koncentrace.
Po zvolení nového počtu vybíraných let a zadání procentní hodnoty koncentrace, jsou stejně jako v kapitole 6.4 procházeny všechny soubory obsahující setříděné
hodnoty koncentrací a vybírány odpovídající data dle zadání uživatele. Mapa je poté vykreslena po kliknutí na položku menu – Soubor – Vykreslení mapy.
Všechny vykreslené mapy v aplikaci „Mapa“ lze uložit do bitmapových
Výhodou vykreslení mapy koncentrací je velká přehlednost a zároveň možnost porovnání všech koncentrací na všech povrchových elementech současně. Jak je možné vypozorovat z obrázku 20, k největšímu úniku radionuklidů na povrch sledované oblasti hlubinného úložiště radioaktivního odpadu v melechovském masivu dochází ve východní části mapy. Tento jev je způsoben tím, že zdroj kontaminace byl zvolen přibližně v této oblasti a zároveň díky zjištěným geologickým a hydrogeologickým vlastnostech oblasti, viz. kapitola 3.
Jak již bylo uvedeno v kapitole 3.4.5 v celé práci se využívá jako okrajová podmínka hodnota zdrojového členu 1 000 000 a koncentrace na elementech se počítá v ppm. Z tohoto důvodu je obtížné stanovit množství koncentrace, které by mohlo ohrozit zdraví obyvatel žijících na povrchu sledované oblasti.
I když známe maximální hodnotu koncentrace, která se vyskytuje na povrchu sledované oblasti hlubinného úložiště radioaktivního odpadu, tak i přesto není možné určit, jak vysoká hodnota koncentrace by mohla negativně ovlivnit život na povrchu sledované oblasti. Pokud by počáteční koncentrace nebyla udána v bezrozměrných jednotkách, bylo by možné určit přesné hodnoty, které by mohly ovlivnit život na povrchu oblasti, případně ovlivnit život obyvatel žijících ve sledované oblasti hlubinného úložiště radioaktivních odpadů. Takto vykreslená mapa by následně mohla být využívána např. pro stanovení individuálního či společenského rizika v dané oblasti.
Pro stanovení společenského rizika by bylo nutné v budoucnu mapu rozšířit o informace o počtu obyvatel, kteří žijí na povrchu jednotlivých elementů.
Vzhledem k tomu, že vytvořená aplikace „Mapa“ je využitelná na libovolnou oblast hlubinného úložiště radioaktivního odpadu, je možné její využití v budoucnu na reálném modelu.
49
Závěr
V rámci diplomové práce byly vytvořeny dvě funkční aplikace (Úprava vstupních dat, Mapa). Jako testovací data k ověření funkčnosti aplikací posloužily soubory vygenerované programem Flow123D ze sledované hypotetické oblasti hlubinného úložiště v melechovském masivu.
Program „Úprava vstupních dat“ slouží k setřídění vstupních dat vygenerovaných z programu Flow123D a následně upravených jednoúčelovým programem [14] pro vyřazení nepovrchových elementů. Program „Úprava vstupních dat“ načte vstupní soubory, následně uloží vždy do jednoho textového souboru stejné elementy a jejich koncentrace. Jednotlivé koncentrace na elementech jsou poté vzestupně setříděny dle velikosti koncentrace v jednotlivých zaznamenaných časových okamžicích.
Vytvořený program „Mapa“ slouží k vykreslení povrchu sledované oblasti hlubinného úložiště radioaktivního odpadu s grafickým vyznačením množství vyskytující se koncentrace na jednotlivých elementech. Po načtení vstupních souborů ze sledované oblasti a zadání vstupních informací program vykreslí kompletní povrch sledované oblasti.
Grafické znázornění v podobě mapy sledované oblasti je velmi přehledné a zároveň slouží k rychlému ověření kompletnosti povrchu. V softwaru „Mapa“ bylo zvoleno barevné vyhodnocení sloužící k určení množství koncentrace vyskytující se na jednotlivých povrchových elementech. Díky barevnému rozlišení můžeme snadno sledovat veškeré změny probíhající na povrchu sledované oblasti a okamžitě vyhodnotit případný stupeň nebezpečí.
Obě naprogramované aplikace uvedené v této diplomové práci umožňují pracovat i s jinými typy sledovaných oblastí než se zde uvedenou hypotetickou melechovskou oblastí.
V budoucnu by bylo zajímavé otestovat aplikace na reálném modelu hlubinného úložiště radioaktivního odpadu, kde by byly nastaveny skutečné podmínky dle aktivity uloženého radioaktivního odpadu. Na základě těchto dat z reálného modelu by se poté dalo určit riziko např. onemocnění z dlouhodobého pobytu na povrchu sledované oblasti, úmrtí osob, zamoření zemědělské půdy či pitné vody, atd.
Literatura
[1] SÚRAO [online]. 2010 [cit. 2010-10-25]. Radioaktivní odpad. Dostupné z WWW:
<http://www.surao.cz/cze/Uloziste-radioaktivnich-odpadu/Radioaktivni-odpad>.
[2] MARYŠKA, J., KRÁLOVCOVÁ, J.: Výzkum programových prostředků pro identifikaci středních rychlostí migrace radionuklidů, Dílčí závěrečná zpráva (DZZ 2.7.) projektu „Výzkum procesů pole vzdálených interakcí HÚ vyhořelého jaderného paliva a vysoce aktivních odpadů“. TU Liberec, Liberec, 2008, 51 stran.
[3] SÚRAO [online]. 2010 [cit. 2010-10-25]. Úložiště radioaktivních odpadů. Dostupné z WWW: <http://www.surao.cz/cze/Uloziste-radioaktivnich-odpadu>.
[4] SÚRAO [online]. 2010 [cit. 2010-10-25]. Budoucí hlubinné uložiště. Dostupné z WWW: <http://www.surao.cz/cze/Uloziste-radioaktivnich-odpadu/Budouci-hlubinne-uloziste>.
[5] SÚRAO [online]. 2010 [cit. 2010-10-25]. Koncept hlubinného úložiště v ČR.
Dostupné z WWW: <http://www.surao.cz/cze/Uloziste-radioaktivnich-odpadu/Budouci-hlubinne-uloziste/Koncept-hlubinneho-uloziste-v-CR>.
[6] SÚRAO [online]. 2010 [cit. 2010-10-25]. Správa úložišť radioaktivních odpadů.
Dostupné z WWW: <http://www.surao.cz/cze>.
[7] SEVERÝN O., HOKR M., KRÁLOVCOVÁ J., BREZINA J., KOPAL J., TAUCHMAN M., Flow123D Numerical simulation software for flow and solute transport problems in combination of fracture network and continuum, výzkumná zpráva, TUL Liberec, Liberec, 2008. 22 s.
[8] NTI - Ústav nových technologií a aplikované informatiky [online]. 2009 [cit. 2010-10-11]. Hydra. Dostupné z WWW: <http://www.nti.tul.cz/cz/Hydra>
[9] Wikipedie [online]. 2010 [cit. 2010-09-09]. Delphi. Dostupné z WWW:
<http://cs.wikipedia.org/wiki/Delphi>.
[10] SLAVOJ PÍSEK, Delphi začínáme programovat, druhé, upravené a aktualizované vydání, Praha, Grada Publishing a.s., 2002. 325 s. ISBN 80-247-0547-8
[11] Wikipedie [online]. 2010 [cit. 2010-09-09]. Objektově orientované programování.
Dostupné z WWW:
<http://cs.wikipedia.org/wiki/Objektov%C4%9B_orientovan%C3%A9_programov%C3
%A1n%C3%AD>.
[12] CANTÚ Marco, HYNEK Jiří, Myslíme v jazyku Delphi 7: knihovna zkušeného programátora. 1 vydání. Praha Grada, 2003. 578 s. ISBN 80-247-0694-6
51 [13] MARYŠKA J., HOKR M., KRÁLOVCOVÁ J., ŠEMBERA J., Modelování transportních procesů v horninovém prostředí, 1. Vydání, TUL Liberec, Liberec, 2010.
302 s. ISBN 978-80-7372-571-6
[14] TRÉGL PAVEL, Úprava vstupních textových souborů ze softwaru Flow123D pro jejich další použití v rizikových analýzách, Ročníkový projekt, TUL Liberec, Liberec, 2010. 19 s
[15] Ministerstvo vnitra České republiky [online]. 2010 [cit. 2010-11-30]. Radionuklid.
Dostupné z WWW: <http://www.mvcr.cz/clanek/radionuklid.aspx>.
[16] BENEŠ, K. a kolektiv, Geologická stavba šumavského moldanubika, Academia nakladatelství Československé akademie věd, Praha, 1983. 67 s.
[17] CHUDOBA J., Citlivostní analýza vstupních parametrů při modelování transportu kontaminantů v hypotetické lokalitě hlubinného úložiště, Projektová zpráva, Technická univerzita v Liberci, 2010
[18] PETROLOGICKÝ SERVER MU - BRNO [online]. 2004 [cit. 2010-11-30].
Granit. Dostupné z WWW:
<http://petrol.sci.muni.cz/poznavanihornin/magmatity/granit.htm>.
[19] CHUDOBA, J., Modelování toků pomocí softwaru Flow123D se započtením nejistot vstupních parametrů - případová studie, SIMONA 2009. (Sborník semináře Simulace, modelování a nejrůznější aplikace, Liberec 2009.), Technická univerzita v Liberci, Liberec, 2009, 52-58. ISBN 978-80-7372-543-3.
[20] KRÁLOVCOVÁ J, KOPAL J., MARYŠKA J., CÍSAŘOVÁ K., Výpočet scénářů vývoje migrace vybraných radionuklidů, Dílčí závěrečná zpráva (DZZ 4.6.) projektu
„Výzkum procesů pole vzdálených interakcí HÚ vyhořelého jaderného paliva a vysoce aktivních odpadů“. TU Liberec, Liberec, 2009, 28 stran.
Seznam příloh
Příloha A – Možnosti objektově orientovaného programování
Charakteristické znaky prostředí Delphi
Charakteristické znaky Delphi:
• použití jazyka Object Pascal,
• rychlý a výkonný, plně 32bitový optimalizační kompilátor a punker,
• používá VCL (Visual Component Library) a CLX (Component Library for Cross Platform),
• tvorba a použití komponent (resp. možnost importu existujících komponent např. z webu),
• dopředná deklarace metod a členských proměnných objektových tříd (blok interface),
• používání vlastních zpráv k vyvolávání událostí jednotlivých tříd,
• objektový model je nezávislý na počtu implementací jednotlivých tříd,
• možnost kompilace do x86 kódu nebo převedení do .NET kódu,
• vizuální dědičnost formulářů. [10]
Vývojové prostředí
Vývojové prostředí Delphi lze rozlišit na dvě odlišné části aplikace: vizuální návrhová část okna a editor kódu. Návrhová část okna umožňuje pracovat s komponentami na grafické úrovni (např. umísťujete-li tlačítko do formuláře) nebo na úrovni nevizuální (umisťujete-li komponentu do datového modulu).
Editor kódu je místo, do něhož je psán samotný kód aplikace. Nejběžnější způsob psaní kódu ve vizuálním prostředí zahrnuje reakce na události, počínaje událostmi spojenými s operacemi uživatelů programu, jako je klepnutí na tlačítko nebo výběr položky z posuvného seznamu. Tentýž způsob je možné využít i pro obsluhu vnitřních událostí, které se týkají např. změn v databázi nebo upozornění operačního systému. [6]
53
Paleta komponent
Programování v Delphi je z velké části založeno na použití komponent.
Komponenta je malý program (balíček funkcí), který vykonává určitou činnost (například zobrazuje text nebo obrázky, přehrává multimédia, komunikuje s databází, zprostředkovává FTP přenos, atd…).
Používání komponent v Delphi představuje velkou přednost oproti některým konkurenčním produktům. Dodávané komponenty významně usnadňují tvorbu aplikací.
Každá verze vývojového prostředí Delphi obsahuje balík základních komponent, další komponenty lze stáhnout z internetu (některé jsou zadarmo, některé se musí koupit).
V Delphi lze vytvářet i svoje vlastní komponenty. [9]
Komponenty lze v Delphi nalézt ve zvláštním druhu panelu nástrojů, který je nazván paleta komponent. Jednotlivé komponenty z palety komponent je možné umístit do svých programů. Komponenty jsou na paletě rozděleny pomocí karet do několika tématických skupin. Počet skupin a potažmo i komponent je závislý na verzi Delphi. [10]
Obrázek 1: Paleta komponent z CodeGear Delphi 2009
Objektově orientované programování
Většina moderních programovacích jazyků podporuje objektově orientované programování (OOP). Objektově orientované jazyky jsou založeny na třech základních principech:
• Zapouzdření - zaručuje, že objekt nemůže přímo přistupovat k „vnitřnostem“
jiných objektů, což by mohlo vést k nekonzistenci. Každý objekt navenek zpřístupňuje rozhraní, pomocí kterého (a nijak jinak) se s objektem pracuje (obvykle se používá u tříd).
• Dědičnosti - objekty jsou organizovány stromovým způsobem, kdy objekty nějakého druhu mohou dědit z jiného druhu objektů, čímž přebírají jejich schopnosti, ke kterým pouze přidávají svoje vlastní rozšíření. Tato myšlenka se obvykle implementuje pomocí rozdělení objektů do tříd, přičemž každý objekt je instancí nějaké třídy. Každá třída pak může dědit od jiné třídy (v některých programovacích jazycích i z několika jiných tříd).
• Polymorfismu - odkazovaný objekt se chová podle toho, jaké třídy je instancí.
Pokud několik objektů poskytuje stejné rozhraní, pracuje se s nimi stejným způsobem, ale jejich konkrétní chování se liší podle implementace.
U polymorfismu podmíněného dědičností to znamená, že na místo, kde je očekávána instance nějaké třídy, můžeme dosadit i instanci libovolné její podtřídy, neboť rozhraní třídy je podmnožinou rozhraní podtřídy.
U polymorfismu nepodmíněného dědičností je dostačující, jestliže se rozhraní (nebo jejich požadované části) u různých tříd shodují, pak jsou vzájemně polymorfní. [11]
Delphi vycházejí z konceptů objektově orientovaného programování a především z definice nových typů tříd. Využití OOP je podněcováno zejména vizuálním vývojem prostředí, protože v jeho rámci Delphi automaticky definují novou třídu pro každý nový formulář ve fázi návrhu. Každá komponenta vizuálně umístěná do formuláře představuje navíc objekt typu třídy, který existuje v knihovně systému nebo do ní může být přidán. [12]
55
Substances_density_scales = 1 1 1
[Run]
method = fgmres restart = 20 max_it = 500 r_tol = 1e-16 a_tol = 0.0 stop_crit = backerr be_tol = 1e-20 stop_check = 1
scaling = mc29_30 precond = ilu
//Solver_accuracy =1e-7 //it_meth=20
//restart=10 //max_it=500 //pr_typ=40
//drfl=1e-9; k ILU //l_size=80; k ILU
57
Příloha C - Seznam elementů sousedící s povrchem
28 30 43 60 63 64 65 71 72 83 85
5568 5571 5572 5577 5578 5582 5583 5587 5590 5591 5592
59
11841 11843 11848 11850 11864 11874 11885 11887 11891 11905 11908
61
Příloha D – Obsah přiloženého CD
Nedílnou součástí této diplomové práce je přiložené CD obsahující následující soubory:
• plný text této diplomové práce v elektronické podobě (diplomova_prace.pdf),
• přednastavený program Flow123D pro generování souboru v melechovské oblasti (adresář „Flow123D“),
• adresář „HelpFiles“, obsahující soubory „HelpfileX.txt“ a „SortedFileX.txt“
ze sledované melechovské oblasti,
• aplikace Mapa (Mapa.exe),
• aplikace Úprava vstupních dat (Uprava_vstupnich_dat.exe),
• zdrojové soubory k aplikacím „Úprava vstupních dat“ a „Mapa“.