Celem pracy było opracowanie cechycznego modelu rozprzestrzeniania się w atmosferze gazów cięższych od powietrza o nazwie HGDM, który uwzględnia występowanie przeszkód terenowych, zrealizowanie jego implementacji komputerowej, a także przeprowadzenie oceny jakości modelu.
Jest to pierwszy tego typu model opracowany w Polsce, ponieważ skonstruowany w kraju model UMDSAOS (Borysiewicz i in., 2000; Gałkowski, 2006) dotyczy rozprzestrzeniania się gazów cięższych od powietrza tylko nad terenem płaskim.
Przedstawiony na wstępie monografi i przegląd stanu wiedzy z zakresu badań doświadczalnych nad rozprzestrzenianiem się w atmosferze gazów cięższych od powietrza i modelowania matematycznego tego cyklu uzupełnia brak tego typu opracowań w polskim piśmiennictwie.
W koncepcji modelu zastosowano prace wielu badaczy opublikowane w renomowanej literaturze światowej. W zakresie rozwiązań szczegółowych przyjętych poprzez autorkę, model HGDM stanowi oryginalną całość. W szczególności na uwagę zasługują dwa pionierskie komponenty tworzonej pracy.
Pierwszym z nich jest modyfi kacja, opracowanej przez Webbera i in. (1995), metody parametryzacji wpływu przeszkód terenowych na rozprzestrzenianie się w atmosferze gazów cięższych od powietrza. Metoda ta dotyczy przeszkód litych.
W pracy zwiększono ją dodatkowo dla przeszkód porowatych, takich jak szpalery drzew lub przewody rurowe umieszczone na stojakach. Drugi nowy komponent to uwzględnienie alternatywnego sposobu opisu cyklu mieszania się smugi zanieczyszczeń z otaczającym powietrzem przy wykorzystaniu metod opracowanych przez Briggsa i in.
(2001) i Nowickiego (1976). Metoda Briggsa i in. (2001), dotycząca właściwościzacji wciągania masy powietrza poprzez górną powierzchnię smugi zanieczyszczeń równocześnie na etapie, gdy smuga ma gęstość większą od gęstości powietrza, jak i na etapie, gdy gęstość smugi staje się porównywalna z gęstością powietrza, należy do nowszych metod i była wdrożona tylko w modelu HEGADAS3+.
Metoda Nowickiego (1976), dotycząca właściwościzacji mieszania się smugi skażeń z otaczającym powietrzem poprzez powierzchnie boczne smugi na etapie, gdy smuga gazów ma gęstość porównywalną z gęstością powietrza, nie była jak dotąd używana w modelach rozprzestrzeniania się w atmosferze gazów cięższych od powietrza.
Model HGDM zastosowano do pokazania, jak wysokość, szerokość i stopień przepuszczalności przeszkody wpływają na rozcieńczanie smugi skażeń. Ocenę jakości modelu HGDM przeprowadzono, wzorując się na protokole opracowanym w toku realizacji międzynarodowego projektu SMEDIS.
Jest to pierwsze wykorzystanie metodyki SMEDIS w Polsce. Ocenę statystyczną modelu HGDM zrealizowano, porównując wyniki obliczeń otrzymane przy wykorzystaniu modelu z danymi pomierzonymi podczas badań prowadzonych w znacznej skali w terenie, zestawionymi w specjalistycznych, komputerowych bazach MDA i SMEDIS.
Praca kończy się porównaniem trzech metod właściwościzacji wpływu przeszkód terenowych na rozprzestrzenianie się gazów cięższych od powietrza, wdrożonych w modelu HGDM. Dwie z nich zostały opracowane przez Cleavera i in.
(1995)oraz Webbera i in. (1995), a trzecia powstała poprzez rozszerzenie poprzez autorkę metody Webbera i in.(1995). Wnioskowanie, czy istnieją statystycznie wyraźne różnice w wynikach modelowania przy używaniu trzech zróżnicowanych metod atrybutyzacji przeprowadzono, wykorzystując program BOOT opracowany poprzez Hannę i in.
(1993). Prezentowana metodyka ilościowej oceny skutków środowiskowych w sytuacjach awaryjnych, ciągłych w czasie uwolnień do atmosfery gazów cięższych od powietrza z powierzchniowego, przyziemnego źródła emisji, zdaniem autorki, może znaleźć użyteczne użycia.
Stanowi potencjalne narzędzie do wykorzystywania w procedurach dotyczących: ocen oddziaływania na środowisko, analiz bezpieczeństwa, planowania operacyjno-ratowniczego i sprawnego zagospodarowania przestrzennego.
Dla realizacji symulacji z użyciem modelu HGDM wszystkie informacje wejściowe sąprzystępne, w szczególności dane meteorologiczne mogą być pozyskane z powszednich pomiarów prowadzonych Polsce. Czas obliczeń jest niezaprzeczalnie krótszy w porównaniu z czasem obliczeń koniecznym przy wykorzystywaniu bardziej złożonych modeli matematycznych, tak więc symulacje z wykorzystaniem modelu HGDM mogą być realizowane w czasie rzeczywistym.
