美国滨海核电厂温排水混合区的设置及启示

系统调研美国温排水法规标准体系、混合区政策以及滨海核电厂混合区的设置,并与我国现状进行比较。可以看出,美国清洁水法和联邦法规给出温排水和水质标准的一般要求,各个州的水质标准给出水质准则、混合区政策以及对水生生物保护的要求。水质准则给出各种类型水体温度限值(包括温升限值和/或温度上限值);混合区政策给出混合区的位置、尺寸、形状以及混合区内水质要求;具体厂址应基于"一事一议"的方式确定混合区范围,并满足混合区最小化要求,大部分美国滨海核电厂混合区范围满足州的混合区政策要求;少数核电厂混合区范围超过了州混合区政策要求,这些电厂需进行厂址特性热影响研究,以证明当前的温排水限值能够确保受纳水体中结构稳定的土著贝类、鱼类和其他野生生物种群的生长和繁育。我国当前没有地区差异的水质准则,无温排水混合区政策、设置方法或导则。美国温排水混合区设置方法和实践有助于我国滨海核电厂温排水混合区的设置和优化,以减小对水生生物的影响。     

防城港核电厂温排水对海水养殖分布影响研究

为探究核电厂温排水对海水养殖的影响, 本文通过遥感监测和现场调查手段, 获取防城港核电厂附近海域的实际温升分布情况后, 统计分析了其运营前后温升0.5 ℃海域的养殖规模和附近海域水环境状况, 并分别从不同层面对其结果进行了讨论, 包括水环境变化对周边环境影响、温升变化对养殖种类和地区渔业发展的影响等, 提出了清除温排水负面热影响的建议措施。本文可为今后进一步研究滨海核电厂温排水影响范围与近岸海水产养殖区之间的关系提供参考依据。     

热通量计算方法在开敞海域温排水模拟中的应用——以田湾核电站为例

海气热通量对海气的热量交换具有重要的影响,能够很大程度地影响局部海域的热量扩散情况。在滨海电厂所在海域,由于温排水与环境水域温差引起的斜压效应,将对附近海域温度分布、局部环流结构变化等海洋生态环境造成影响,因此现有的数学模型要考虑海气热通量才能更加准确地模拟温排水造成的温升场。本文在了解田湾核电站温排水特点和附近海域潮流特征的基础上,应用FVCOM数值模式,采用《物理海洋学》中的海表面热通量计算方法,建立了田湾核电站附近海域温排水数值模型,对温排水造成的温升进行了模拟。模式考虑斜压效应,在排水口考虑了温排水的叠加效应,通过与实测资料比对表明:该文建立的田湾核电站温排水模型可以较好地模拟该海域的温度变化和温排水造成的温升变化。     

浅谈我国滨海电厂温排水对海洋环境的影响状况

我国经济的发展对能源电力需求越来越大,滨海火/核电厂的大量建设在一定程度上缓解了紧张局面,但电厂温排水的排放对海洋环境和水产养殖等造成了影响。文章总结了我国电厂温排水(冷却水)及其对海洋环境等的影响状况,并对温排水管理和技术研究工作提出了几点看法。     

海上浮式核电站温排水对海洋生态环境的影响

开发海上浮式核电站,可以有效地解决海洋工业的用能需求,符合国家能源发展战略。海上核电冷却循环系统产生的温排水会对海洋环境本体及其生态系统产生一定的负面影响,是环评工作关注的重点。论述了海上核电站温排水的特点,分析了其对受纳海域水文条件、海水水质、生态环境、生物群落组成与结构等方面产生的影响,提出了温排水的热污染控制对策。     

滨海核电厂深水温排放近远区动态耦合模拟

滨海火、核电厂温排水引起的环境问题广受关注,数学模型是评价温排水影响的重要手段,而国内现有温排水数值计算模型的近区模拟失真问题尚未很好解决。我们引入近区射流模型(Corjet)与远区数学模型(Delft3D)耦合模拟技术,采用分散汇流(DESA)方法实现对射流掺混卷吸效应的模拟,通过模型交叉调用实现近远区动态耦合。将耦合方法应用于工程案例,并与以往常用的远区模型直接点源方法进行了对比,结果表明近远区分散汇流耦合方法能够更合理地反映深水排放的浮力效应,模拟的垂向温度分布及温升影响范围与物理模型趋势更为接近,能有效提高高温升区模拟精度,该模拟方法具有较好的推广应用价值。     

CORMIX与二维数模、物模在滨海核电厂温排水近区模拟中的比对研究

我国一般采用二维数值模型和物理模型相结合的方式对滨海核电厂的温排水影响范围进行评价,二维数值模型难以模拟近区水流和温排水的分布规律,而开展物理模型试验所需费用高、周期长。CORMIX是在浮射流理论分析和物理模型试验的基础上开发的,对近区的稀释扩散特征模拟结果较好,且使用简单快捷、成本低。本文以我国某滨海核电厂温排水影响范围的模拟为算例,对CORMIX与二维数模、物模进行比较,结果表明,CORMIX对于近区的模拟结果优于二维数模,与物模试验结果的一致性较好。同时,本文还对CORMIX在滨海地区的适用性进行探讨,对于岸线规律、水下地形开阔的区域,CORMIX可作为温排水近区模拟的首选方法。     

差位式取排水布置下滨海核电温排水试验研究

针对潮流具有顺岸往复流特征的海湾,以某核电厂为例,采用小变态物理模型开展了温排水输运特性的模拟研究。通过分析工程海域岸线、地形及潮流特点,结合设计与环保要求,依据差位式理论提出"近岸明渠分散取水、离岸明渠集中排水"的取排水总体布局。采用全潮水文测验资料进行了定点潮位及潮流流速、流向的验证,在此基础上深入研究了温排水的随潮演变过程、温升分布特点及电厂取水温升变化规律。研究结果表明,温排水在顺岸往复潮流作用下热水带呈伴岸窄带型分布,采用差位式取排水布置对有效降低电厂取水温升、减小温排水对环境的影响具有明显效果。研究成果可为工程设计与环境影响评价提供科学依据。     

三维热扩散预测模型

根据Ｋｏｌｍｏｇｏｒｏｖ和Ｐｒａｎｄｔｌ的假设,将均匀流体的湍粘性与局部能量联系起来,引入计算网格无法分辨的次网格能量,计算出质量、热量和动量的水平、垂直交换系数,建立了三维湍能封闭模型。将此模型用于热污染预测技术研究中,通过数值方法计算出瞬时潮流场,进而预测温排水引起海水升温程度与范围,并计算了风对温排水的影响     

模拟夏季温排水温升对福宁湾常见海洋生物的热耐受性研究

本研究模拟研究了福宁湾四种常见海洋生物（大黄鱼Larimichthys crocea、黑鲷Sparus macrocephalus、口虾蛄Oratosquilla oratoria和三疣梭子蟹Portunus trituberculatus）在夏季温排水动态和静态温升条件下的热耐受性。结果表明,动态温升条件下四种受试生物的临界热最大值（CTM）均随温升速率的升高呈先上升后降低趋势,1℃/h和2℃/h处理组中各受试生物的热耐受性较高,四种受试生物的热耐受能力依次为三疣梭子蟹 > 黑鲷 > 大黄鱼 > 口虾蛄。静态试验结果表明：夏季自然水温30.0℃时四种受试生物的24小时高起始致死温度（24 h UILT₅₀）最低为35.6℃,建议夏季核电厂址海域排放口的最高排放温度限值不超过39.6℃。研究结果为核电厂温排水的环境影响评估提供了基础数据,为核电厂温排水的排放控制方案优化提供科学依据。