परमाणु ऊर्जा संयंत्रों (एईआरबी) ने पर्यावरण प्रभाव आकलन करने के लिए परमाणु प्रतिष्ठानों पर डिजिटल डेटाबेस तैयार करने, आपातकालीन प्रबंधन के लिए सूचना प्रणाली बनाने और नियामक कार्यों से संबंधित सुरक्षा अनुसंधान को बढ़ावा देने के उद्देश्य से कल्पक्कम स्थित सुरक्षा अनुसंधान संस्थान में रिमोट सेंसिंग और भौगोलिक सूचना प्रणाली (आरएस-जीआईएस) सुविधा स्थापित की है। परमाणु ऊर्जा संयंत्र स्थलों पर स्वतंत्र रूप से पर्यावरण प्रभाव आकलन करने के लिए आधारभूत डेटा का विकास, उपग्रह से प्राप्त समुद्री सतह के तापमान का सत्यापन, वायुमंडलीय फैलाव और सुनामी जलमग्नता मॉडलिंग में आरएस-जीआईएस के अनुप्रयोग से संबंधित अध्ययन, आपातकालीन प्रबंधन के लिए निर्णय समर्थन प्रणालियों का विकास आदि कुछ महत्वपूर्ण अनुसंधान गतिविधियाँ हैं जो की जा रही हैं। इसके अलावा, अन्ना विश्वविद्यालय और भरथिदासन विश्वविद्यालय जैसे प्रमुख शैक्षणिक संस्थानों के साथ सहयोगात्मक परियोजनाएँ प्रगति पर हैं।
कुडनकुलम परमाणु संयंत्र (केकेएनपीपी) के 50 किलोमीटर के दायरे में सतही जल निकायों, भूविज्ञान, मृदा, जल निकासी नेटवर्क, सड़क नेटवर्क, डिजिटल एलिवेशन मॉडल (डीईएम), भूमि उपयोग/भूमि आवरण और ग्राम मानचित्र से संबंधित पर्यावरणीय आधारभूत डेटा तैयार किया गया है। इस डेटा का उपयोग पर्यावरणीय आकलन और आपातकालीन तैयारियों के संबंध में विभिन्न पर्यावरणीय परिदृश्यों के मूल्यांकन के लिए किया जा सकता है।
DEM showing various morphological features around KKNNP area
विभिन्न तिथियों के उपग्रह तापीय अवरक्त चित्रों का उपयोग करते हुए समुद्री सतह के तापमान का अध्ययन किया गया। इस अध्ययन का उद्देश्य कंडेंसर शीतलक निर्वहन के कारण तटीय परमाणु ऊर्जा संयंत्र स्थल के आसपास तापीय प्रस्फुटन की लौकिक विशेषताओं की पहचान करना है। इस कार्य में निम्नलिखित शामिल हैं:
समुद्र की सतह के तापमान के प्रचलित पैटर्न पर आधारभूत अध्ययन,
उपयुक्त एल्गोरिदम का उपयोग करके उपग्रह डेटा का प्रसंस्करण और रूपांतरण करके समुद्र सतह तापमान प्राप्त करना और
वास्तविक और मापे गए तापमान के बीच अंतर का अनुमान।
आधारभूत अध्ययन
समुद्री सतह के तापमान के पैटर्न की उपग्रह आधारित मैपिंग के अध्ययन से पहले, कलपक्कम स्थल पर मौजूदा तापीय निर्वहन पैटर्न को समझने के लिए एक प्रारंभिक आधारभूत सर्वेक्षण किया गया। इस कार्य में सेवन क्षेत्र और मिश्रण क्षेत्र (अर्थात वह क्षेत्र जहाँ गर्म पानी/अपशिष्ट प्राप्त निकाय (अर्थात अंतिम निकास) से मिलता है) पर समुद्री सतह के तापमान (त्वचा का तापमान) का मौके पर ही मापन और ∆T की गणना शामिल है। अक्टूबर 2009 से दिसंबर 2012 की अध्ययन अवधि के दौरान YSI मल्टी पैरामीटर उपकरण का उपयोग करके कंडेंसर शीतलक सेवन और मिश्रण क्षेत्र पर मौके पर ही समुद्री सतह के तापमान का समय-समय पर मापन किया गया। उपरोक्त स्थानों पर कुल 29 मापन किए गए। सतह का तापमान सीधे जल निकाय में जांच उपकरण को डुबोकर मापा गया। मिश्रण क्षेत्र और सेवन तापमान के अंतर से ∆T की गणना की गई।
अध्ययन से पता चलता है कि उत्तरी धारा के दौरान ∆T दक्षिणी धारा की तुलना में कम था, क्योंकि दक्षिणी धारा अपेक्षाकृत कमजोर थी। इसने गर्म पानी के निर्वहन के शीतलन और फैलाव पैटर्न में तटवर्ती धारा की गति के प्रभाव को इसका कारण बताया।
वर्ष 2000-2013 की अवधि के लिए उपग्रह थर्मल इन्फ्रारेड डेटा का उपयोग करके समुद्र की सतह के तापमान का मानचित्रण।
आधारभूत अध्ययन के बाद, थर्मल प्लूम सिग्नेचर की स्थानिक और लौकिक विशेषताओं को प्रदर्शित करने और यह निर्धारित करने के लिए कि कल्पक्कम तट के आसपास तटीय जल के तापमान वितरण पर MAPS कंडेंसर डिस्चार्ज का कितना प्रभाव पड़ता है, विभिन्न तिथियों के उपग्रह थर्मल इन्फ्रा रेड (TIR) छवि मूल्यांकन किया गया है।
लैंडसैट उपग्रह से प्राप्त कुल 95 थर्मल इन्फ्रारेड डेटा (2000 से 2013 तक) का विश्लेषण करके ऋतुओं के अनुसार तापीय प्रस्फुटन की विशेषताओं का अध्ययन किया गया। उपग्रह डेटा को डिजिटल नंबरों से चमक तापमान में परिवर्तित किया गया। साथ ही, तापीय प्रस्फुटन के आकार, आयाम और फैलाव पैटर्न का भी अवलोकन किया गया। डेटा को तीन ऋतुओं में वर्गीकृत किया गया: उत्तरी, दक्षिणी और संक्रमणकालीन। तापीय प्रस्फुटन के मौसमी व्यवहार का भी अध्ययन किया गया। इस अध्ययन से यह पाया गया कि तापमान में परिवर्तन (∆T) 0.86°C से 6.26°C के बीच है।
Processed satellite thermal infra red data shows the SST pattern around Kalpakkam
Seasonal behavior of the thermal plume
Estimation of difference between satellite derived and insitu measured SST
To calculate the difference between actual and satellite derived temperature (i.e. to validate the satellite derived temperature by comparing ‘in situ’ measured temperature) along Kalpakkam Sea, a boat expedition corresponding to the day of satellite pass on Kalpakkam has been conducted. Satellite derived SST was compared with ‘in situ’ SST and it was observed that the satellite derived SST shows lower than the in situ SST (1.5oC -4.5oC).
‘insitu’ measurement of sea surface temperature at Kalpakkam Sea
जुलाई 2013 से फरवरी 2014 की अवधि के लिए उपग्रह से प्राप्त समुद्री सतह के तापमान का डेटा (चालू होने के बाद की अवधि) लैंडसैट 7 और लैंडसैट 8 के थर्मल इन्फ्रारेड डेटा को संसाधित करके तैयार किया गया है। उपग्रह के डिजिटल नंबरों को इमेज प्रोसेसिंग सॉफ्टवेयर का उपयोग करके तापमान डेटा में परिवर्तित किया गया है। ऐसा ही एक संसाधित डेटा यहाँ दिखाया गया है। चालू होने के बाद की अवधि में देखे गए समुद्री सतह के तापमान के डेटा के आधार पर किए गए विश्लेषण से पता चलता है कि प्लूम 2 वर्ग किलोमीटर क्षेत्र में फैला हुआ है और प्राप्त करने वाले निकाय में प्रवेश और मिश्रण क्षेत्र के बीच तापमान का अंतर 0.30°C से 3.10°C तक है।
Processed LANDSAT ETM+ TIR B62 data showing Sea surface temperature distribution around KKNPP. (Land portion overlapped with visible band imagery)
26 दिसंबर 2004 को भारत के पूर्वी तट पर आई सुनामी ने जान-माल और पर्यावरण को भारी क्षति पहुंचाई। भारत के दक्षिण-पूर्वी तट पर स्थित कलपक्कम भी सुनामी से प्रभावित क्षेत्रों में से एक था। कलपक्कम में 2006 में कई राहत उपाय शुरू किए गए, जिनमें 3.2 किलोमीटर लंबी सुनामी सुरक्षा दीवार (टीपीडब्ल्यू) का निर्माण भी शामिल था। दीवार के निर्माण से पहले और बाद में उच्च जल स्तर (एचडब्ल्यूएल) के आवधिक मापन के आधार पर आसपास के क्षेत्र पर इस टीपीडब्ल्यू के प्रभाव का आकलन करने के लिए एक अध्ययन किया गया। चूंकि कलपक्कम का आवासीय क्षेत्र उत्तर और दक्षिण की ओर स्थित मछली पकड़ने वाले गांवों के बीच स्थित है, इसलिए आसपास के क्षेत्र और मछली पकड़ने वाले गांवों पर टीपीडब्ल्यू के संभावित प्रभाव को समझना आवश्यक है। इस आकलन के लिए, उच्च जलस्तर (HWL) को मापने हेतु क्विकबर्ड और आईकॉनोस जैसे उच्च रिज़ॉल्यूशन वाले उपग्रह डेटा का उपयोग किया गया (वर्ष 2002, 2003, 2009 और 2011 के लिए)। इसके अतिरिक्त, वर्ष 2009 के लिए चयनित अनुभागों में अवसादन पैटर्न को मापने हेतु मासिक समुद्र तट प्रोफाइल तैयार किए गए।
Typical elements of Tsunami Protection Wall constructed along Kalpakkam Township
Sedimentation pattern (accretion/erosion) observed along Kalpakkam coast
निर्माण से पहले और बाद की अवधि में एचडब्ल्यूएल की स्थिति में औसत भिन्नता स्पष्ट रूप से दर्शाती है कि तट की प्रतिक्रिया बख्तरबंद और गैर-बख्तरबंद दोनों तटों पर एक समान है, क्योंकि टीपीडब्ल्यू का निर्माण एचडब्ल्यूएल से लगभग 40 मीटर की दूरी पर किया गया था। विस्तृत जांच और विश्लेषण से पता चला कि आवासीय क्षेत्रों के साथ-साथ मछली पकड़ने वाले गांवों में भी टीपीडब्ल्यू के निर्माण के कारण समुद्र तट की आकृति विज्ञान और अवसादन पैटर्न पर कोई महत्वपूर्ण प्रभाव नहीं पड़ा है। बख्तरबंद संरचना के आगे, पीछे और दोनों सिरों पर कोई महत्वपूर्ण प्रभाव नहीं है।
पीएफबीआर और एमएपीएस के ऊष्मीय अपशिष्ट को निकालने के लिए एक संयुक्त बहिर्वाह चैनल (निर्देशित बांध, सुनामी सुरक्षा और तट सुरक्षा दीवार सहित) का निर्माण किया गया था। पर्यावरणीय प्रभाव का आकलन करने के लिए, निर्माण से पहले और बाद की अवधि के उच्च रिज़ॉल्यूशन उपग्रह डेटा का विश्लेषण किया गया। डेटा से डिजिटाइज़ की गई उच्च जल रेखा (एचडब्ल्यूएल) की तुलना की गई और दीवार के प्रभाव के कारण कल्पक्कम तट के साथ भू-आकृति विज्ञान में हुए परिवर्तनों की पहचान करने के लिए छवि विश्लेषण किया गया। प्रारंभिक अवलोकन से पता चलता है कि उच्च जल रेखा में कोई महत्वपूर्ण परिवर्तन नहीं हुआ है। हालांकि, दीवार के दोनों कोनों पर अवसादन पैटर्न में मामूली परिवर्तन देखे गए हैं। इस संरचना के कारण आस-पास के पर्यावरण पर कोई प्रभाव नहीं देखा गया है।
Disappearance/disuse of old canal due to construction of new canal at the northern end of the canal
एनईएमआईएस गतिविधि के अंतर्गत, उपलब्ध आरएस-जीआईएस सुविधा का उपयोग करते हुए एसआरआई में परमाणु दुर्घटनाओं के दौरान ऑफ-साइट आपातकालीन प्रबंधन के लिए एक उपयोगकर्ता-अनुकूल सूचना प्रणाली विकसित की गई है। इस प्रणाली को कल्पक्कम साइट के लिए एनईएमआईएस (परमाणु आपातकालीन प्रबंधन सूचना प्रणाली) नाम दिया गया है। प्रणाली की विस्तृत समीक्षा के बाद, इसे सभी साइटों पर लागू किया जाएगा।
यह सूचना प्रणाली कलपक्कम डीएई केंद्र द्वारा प्रकाशित आपातकालीन तैयारी नियमावली में उल्लिखित एमएपीएस के आपातकालीन योजना क्षेत्र के लिए बनाई गई है। इसमें अनन्य क्षेत्र, सुरक्षित क्षेत्र और आपातकालीन योजना क्षेत्र शामिल हैं। यह निर्णय सहायता प्रणाली क्षेत्र-विशिष्ट जानकारी और धुएं के फैलाव का विवरण प्रदान करेगी, जैसे कि धुएं की दिशा, प्रभावित क्षेत्र, खाली किए जाने वाले लोगों की संख्या, आश्रय स्थलों का विवरण आदि। इस प्रणाली में जनसंख्या घनत्व, सामाजिक-आर्थिक पैटर्न सहित ग्राम सीमा मानचित्र, सेक्टर मानचित्र, रैली स्थल आदि की जानकारी शामिल है, जो जनगणना विभाग, पर्यावरण सर्वेक्षण प्रयोगशाला आदि जैसे विभिन्न अधिकृत स्रोतों से एकत्रित की गई है। जानकारी तीन व्यापक श्रेणियों के अंतर्गत प्रदान की जाती है, अर्थात् ग्राम सूचना, धुएं के फैलाव की जानकारी और आपातकालीन योजना।
ग्राम सूचना में गांव का नाम, जनसंख्या और 30 किलोमीटर के दायरे में गांव का क्षेत्रफल (वर्ग किलोमीटर में) जैसी बुनियादी जानकारी दी जाएगी। धुएं के फैलाव की सूचना मेनू में धुएं की दिशा और प्रभावित क्षेत्र की विस्तृत जानकारी मिलेगी। तीसरा, आपातकालीन योजना मेनू में सहायता केंद्रों तक पहुंचने का सबसे छोटा मार्ग, निकासी के लिए आवश्यक बसें, सहायता केंद्रों पर उपलब्ध सुविधाएं आदि की जानकारी दी जाएगी। यह सूचना प्रणाली ग्राफिकल यूजर इंटरफेस (GIS) पर आधारित है और इसमें VB कोड का उपयोग करके GIS सॉफ्टवेयर के साथ एकीकृत अनुकूलन किया गया है।
Different type of information available at NEMIS
इस सूचना प्रणाली का उपयोग करके, साइट की जानकारी को देखा जा सकता है और वास्तविक आपात स्थिति के साथ-साथ मॉक ड्रिल के दौरान ऑफ-साइट आपातकालीन प्रबंधन के लिए तैयारियों की योजना बनाई जा सकती है। आवश्यक साइट-विशिष्ट जीआईएस मानचित्र तैयार किए गए और सिस्टम में शामिल किए गए।
भारतीय उपमहाद्वीप के आसपास (400 से 1200 देशांतरों और -600 से 400 अक्षांशों के बीच) स्थित ज्वालामुखियों का डेटाबेस, पिछले अभिलेखों के सर्वेक्षण और वैज्ञानिक साहित्य की समीक्षा के आधार पर विकसित किया गया है। ज्वालामुखी संबंधी घटनाओं का डेटा वैज्ञानिक और विद्वतापूर्ण स्रोतों, क्षेत्रीय और वैश्विक डेटाबेस, व्यक्तिगत घटना रिपोर्टों और अप्रकाशित कार्यों से एकत्रित किया गया है। इस डेटाबेस का उद्देश्य नियामक उद्देश्यों के लिए त्वरित संदर्भ के रूप में उपयोग करना है।