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遥感技术在核电站温排水影响范围监测中的应用

遥感技术在核电站温排水影响范围监测中的应用
遥感技术在核电站温排水影响范围监测中的应用

遥感技术在核电站温排水影响范围监测中的应用

滨海核电站运行过程中需要向周边海域排放大量温排水,为了清楚掌握核电厂温排水实际影响的范围和程度,以及进一步改进温排水影响模拟预测方法提供依据,需要开展温排水影响范围监测。文章概述了核电站温排水影响范围监测中遥感技术的使用,并对航空遥感技术和卫星遥感技术的优缺点进行对比,给出航空遥感技术和卫星遥感技术的适用建议。

标签:遥感技术;核电站;温排水;监测

滨海核电站运行过程中需要利用大量冷却海水带走未能利用的能量,这些大量排入周边海域且温度高于本底值的水体被称作温排水。温排水的排放会造成水域温度升高,影响水体水质并危害水中生物的生长,对周围水域造成热污染。随着整个社会环境保护意识的逐步增强,核电站温排水的余热排放对附近海域生态环境造成的负面热影响已日益引起社会关注。因此,核电站温排水影响范围的监测对于防止热污染,保护海域水质和生态环境具有重要意义。

自20世纪60年代以来,国内外专家对于核电站温排水对周边海域造成的环境影响先后进行了大量的调查和研究工作。核电站温排水影响预测评价目前通常采用局部区域小变态物理模型与大范围水域数学模型两类模拟方法[1]。基于以上两种方法各有其适应性和局限性,核电厂温排水影响预测评价通常采取两种方法相结合,通过综合分析后给出最终温排水预测结果。但是,无论采取哪种方法,鉴于预测评价结果的可靠性依赖于基础资料和运算精度,结果存在较大的不确定性和局限性。因此,在核电厂运行后,温排水造成的实际环境影响可能会与预测评价结果存在较大差异。为了清楚掌握核电厂温排水实际影响的范围和程度,开展温排水影响范围监测变得十分重要。同时,获取的温排水实际影响数据也是进一步改进温排水影响模拟预测方法和提高预测准确性及科学性的重要技术手段。

目前,核电厂温排水环境影响监测所采用的方法包括航空遥感技术、卫星遥感技术、现场人工测量技术。尤其是1986年切尔诺贝利事故发生后,各国纷纷采用遥感技术开展核电站环境监测和风险评估。国内方面,如大亚湾核电基地[2]、红沿河核电基地[3]、田湾核电站也进行了温排水遥感测量等相关工作,取得了令人满意的应用效果。

1 航空遥感技术

航空遥感技术指通过利用飞行器携带探测仪器接收测定目标的本身和背景之间的红外辐射,进行温度反演得到温度场数据。该方法空间精度可以达到3m-7.5m、时间精度可以控制在小于30分钟之内、绝对温度精度为0.3℃、温升精度为0.1℃,测量区域可达100平方公里,可控制在核电取水、排水区域。

表1列举了目前能够获取热红外数据用与温排水监测的航空遥感测量仪器。

遥感技术在核电站温排水影响范围监测中的应用

遥感技术在核电站温排水影响范围监测中的应用 滨海核电站运行过程中需要向周边海域排放大量温排水,为了清楚掌握核电厂温排水实际影响的范围和程度,以及进一步改进温排水影响模拟预测方法提供依据,需要开展温排水影响范围监测。文章概述了核电站温排水影响范围监测中遥感技术的使用,并对航空遥感技术和卫星遥感技术的优缺点进行对比,给出航空遥感技术和卫星遥感技术的适用建议。 标签:遥感技术;核电站;温排水;监测 滨海核电站运行过程中需要利用大量冷却海水带走未能利用的能量,这些大量排入周边海域且温度高于本底值的水体被称作温排水。温排水的排放会造成水域温度升高,影响水体水质并危害水中生物的生长,对周围水域造成热污染。随着整个社会环境保护意识的逐步增强,核电站温排水的余热排放对附近海域生态环境造成的负面热影响已日益引起社会关注。因此,核电站温排水影响范围的监测对于防止热污染,保护海域水质和生态环境具有重要意义。 自20世纪60年代以来,国内外专家对于核电站温排水对周边海域造成的环境影响先后进行了大量的调查和研究工作。核电站温排水影响预测评价目前通常采用局部区域小变态物理模型与大范围水域数学模型两类模拟方法[1]。基于以上两种方法各有其适应性和局限性,核电厂温排水影响预测评价通常采取两种方法相结合,通过综合分析后给出最终温排水预测结果。但是,无论采取哪种方法,鉴于预测评价结果的可靠性依赖于基础资料和运算精度,结果存在较大的不确定性和局限性。因此,在核电厂运行后,温排水造成的实际环境影响可能会与预测评价结果存在较大差异。为了清楚掌握核电厂温排水实际影响的范围和程度,开展温排水影响范围监测变得十分重要。同时,获取的温排水实际影响数据也是进一步改进温排水影响模拟预测方法和提高预测准确性及科学性的重要技术手段。 目前,核电厂温排水环境影响监测所采用的方法包括航空遥感技术、卫星遥感技术、现场人工测量技术。尤其是1986年切尔诺贝利事故发生后,各国纷纷采用遥感技术开展核电站环境监测和风险评估。国内方面,如大亚湾核电基地[2]、红沿河核电基地[3]、田湾核电站也进行了温排水遥感测量等相关工作,取得了令人满意的应用效果。 1 航空遥感技术 航空遥感技术指通过利用飞行器携带探测仪器接收测定目标的本身和背景之间的红外辐射,进行温度反演得到温度场数据。该方法空间精度可以达到3m-7.5m、时间精度可以控制在小于30分钟之内、绝对温度精度为0.3℃、温升精度为0.1℃,测量区域可达100平方公里,可控制在核电取水、排水区域。 表1列举了目前能够获取热红外数据用与温排水监测的航空遥感测量仪器。

核电厂温排水余热利用方案设计的方法学研究

核电厂温排水余热利用方案设计的方法学研究 正文: 0 引言 随着科技和工农业生产的迅速发展,热污染问题已成为一个日益严重的环境问题。热污染的主要来源是电力工业冷却水,尤其是采用直流冷却方式的核电厂。现代大型核电厂的热排放问题,就经常性的环境影响而言,远较放射性排放为严重。一台1000MWe的核电机组(轻水堆)有2000MWt的热量散失到环境中(常规火电厂的废热量较小,且有10%~15%废热从烟囱排入大气,实际传给环境水体的热量为轻水堆核电厂的70%左右)。如果采用直流冷却方式,绝大部分的热能由循环冷却水携带而进入自然水体(一台1000MWe的核电机组,采用直流冷却方式的温排水流量约为50 m3/s,同一厂址在四台机组同时运行时,将有流量为200 m3/s的高于环境受纳水体温度6~11℃的温排水排至受纳水体)。 这些采用直流冷却方式的电厂排出的大量废热,使自然水体水温迅速升高。而水温作为重要的水质和水域生态环境要素,几乎影响水的各种物理、化学和生物化学性质,从而间接影响到各类水生物的生长和繁殖活动。同时,如果热废水的升温作用使受纳水体的水温超过生物的适宜温度,也将直接导致生物的生长受到抑制甚至死亡,对生态环境造成严重影响。 采用冷却塔或其它循环冷却方式代替直流冷却方式,将循环冷却水的部分热量排入大气,可以有效减轻或避免对自然水体的热污染。但冷却塔体型庞大(如为1000MWe核电机组需建造高150m,底部直径120m的自然通风冷却塔),提高了电厂造价和发电成本(估计增加发电成本5%~7%),于经济性不利;又冷却塔蒸发散热加以风吹影响,使大量热量和水滴进入大气环境,会使空气局部温度、湿度升高。电厂长期运行,失散的热量和水滴会对局部小气候产生影响,甚至会带来其它的环境问题(如盐沉积、噪声等)。因此,这并不是解决核电站热污染问题的最佳途径,要在合理利用热源的基础上,考虑改进冷却方式。借鉴各国余热利用的经验,找出适合我国国情的余热综合利用途径,是目前解决电厂循

大型HDPE管在电厂取排水工程中的应用

第18卷第9期中国水运 Vol.18No.92018年9月China Water Transport September 2018 收稿日期:2018-06-25作者简介:洪 丰(1991-),男,中交第三航务工程勘察设计院有限公司助理工程师,毕业于天津大学港口航道与海岸工程专业,主要从事水工结构设计及EPC 总承包项目管理工作。 大型HDPE 管在电厂取排水工程中的应用 洪 丰,李舜坤 (中交第三航务工程勘察设计院有限公司,上海200032) 摘 要:大型HDPE 管(High Density Polyethylene 高密度聚乙烯)是海上取排水设计中的一种新型结构型式, 目前尚无统一的设计施工标准规范。本文通过菲律宾某电厂取排水工程大型HDPE 管道应用实例,分析介绍其设计和施工方法,以期为类似工程提供借鉴和参考,对优化海上取排水设计具有重要的工程意义。 关键词:取排水工程;HDPE 管;配重块;热熔焊接;水下安装中图分类号:TU992.23文献标识码:A 文章编号:1006-7973(2018)09-0172-02 一、引言 大型HDPE 管(High Density Polyethylene 高密度聚乙烯)是海上取排水设计中的一种新型结构型式。HDPE 管具有高韧性、化学性能稳定、使用寿命长、耐腐蚀性强等优点[1],尤其适合海上施工窗口期短的工程(可连续施工,海上作业时间短),也特别适合高地震烈度地区使用(存在液化条件地基无需特别处理)。目前大直径HDPE 管道设计和施工尚无统一的标准规范,本文结合菲律宾某电厂取排水工程实例,从设计和施工等方面介绍近海区取排水工程HDPE 管道应用,以期为类似工程提供借鉴和参考,对优化海上取排水设计具有重要的工程意义。 二、工程概况 本文依托于菲律宾某燃煤电厂取排水工程,含取水口、取水管及排水管三大部分: 取水管为两条内径2.6m 的HDPE 管,总长约825m,作为电厂循环冷却水供水管;排水管为两条内径2.8m 的HDPE 管,总长约800m,作为电厂循环水冷却水排水管。本工程HDPE 管直径大,水下安装及接头连接难度高,施工隐蔽性强,且受风浪影响,不可控因素较多,因此该项目的顺利完成,可为类似取排水项目提供丰富的设计施工经验。 图1 取排水平面布置图 三、地质条件 本工程地勘及检测均由菲律宾某当地勘测公司完成,野 外工程地质勘探与室内土工试验成果表明取排水施工海域地基土自上而下主要由砂层、山前的冲洪积以及海积的松散堆积层、珊瑚礁、珊瑚灰岩和英安岩等基岩组成,浅层以粉细砂、中砂为主。取水管线位置表层有1~2m 的珊瑚礁层,珊瑚礁下方为淤泥及砂层。 四、管道设计 高密度聚乙烯管(HDPE)是以高密度聚乙烯为原材料,在热熔状态下采用特殊挤出工艺缠绕成管,熔接成整体的管材[2]。本工程取、排水采用不同管径HDPE 管,相应参数如表1。 表1 HDPE 管结构参数 类型取水管排水管管径(mm)DN2600DN2800壁厚(mm)206222密度(g/cm 3 )0.950.95重量(kg/m) 496.86 546.26 1.配重块 HDPE 管材密度小于海水,管道安装过程中所受浮力较大,为确保其稳定性,需增加配重。海底处HDPE 管所受的波、流作用力影响较小,水平方向受力可忽略,竖向受力主要为管节及配重块的重力、浮力,上浮稳定系数取1.1[3],稳定性计算结果如表2。 配重块质量与HDPE 管浮力及所受外部环境荷载有关;安装间距与安装方式有关,间距应尽量小,确保配重块质量均匀分布在管道上,限制管道变形,本工程配重块间距为3m,单个配重块由上、下两部分通过螺栓连接组成,HDPE 管置于上、下两部分间。 表2 HDPE 管上浮稳定性计算结果(3m 间距) 类型 取水管排水管配重块重(t) 13.2417.13HDPE 管重(t) 1.491 1.638配重块浮力(t) 5.4287.023HDPE 管浮力(t) 5.584 6.469稳定系数F S 1.34 1.37

核电厂温排水卫星遥感监测应用技术标准征求意见稿

附件2 中华人民共和国国家环境保护标准 HJ□□□-201□ 核电厂温排水卫星遥感监测 应用技术标准 Technical specification for nuclear station thermal discharge monitoring based on satellite remote sensing (征求意见稿) 201□-□□-□□发布201□-□□-□□实施 发布

前言 (ii) 1适用范围 (1) 2规范性引用文件 (1) 3术语和定义 (1) 4总则 (2) 5监测方法 (4) 6监测结果验证 (6) 7监测产品制作 (6) 8质量控制 (6) 9标准实施与监督 (6) 附录A(资料性附录)不同温升强度制图分级标准 (7) 附录B(资料性附录)核电厂温排水卫星监测产品模板 (10)

为贯彻《环境保护法》和《水污染防治法》,规范核电厂温排水卫星遥感监测工作,防治水体环境热污染,制定本标准。 本标准规定了滨海核电厂温排水卫星遥感监测的技术内容、程序和方法。 本标准的附录A和附录B为资料性附录。 本标准为首次发布。 本标准由环境保护部科技标准司组织制订。 本标准起草单位:环境保护部卫星环境应用中心。 本标准环境保护部201□年□□月□□日批准。 本标准自201□年□□月□□日起实施。 本标准由环境保护部解释。

核电厂温排水卫星遥感监测应用技术标准 1适用范围 本标准规定了滨海核电厂温排水卫星遥感监测的技术内容、程序和方法。 本标准适用于滨海核电厂温排水造成的海水热污染监测。 内陆核电厂温排水热污染源监测和向水体直排的火电厂热污染监测可参考本标准执行。2规范性引用文件 本标准内容引用了下列文件或其中的条款。凡是不注明日期的引用文件,其最新版本适用于本标准。 GB/T30115卫星遥感影像植被指数产品规范 HY/T147.7海域监测技术规程第7部分:卫星遥感技术方法 GB/T15968遥感影像平面图制作规范 3术语和定义 3.1 像元pixel 包含空间和光谱两个变量的遥感图像数据单元。其中,空间变量确定了分辨单元的视元在具体信道中的光谱响应强度。数字图像中由每个数字值代表的地面面积单元。该数字值代表按要求的取样间隔对遥感器输出的模拟信号的取样。 3.2 空间分辨率spatial resolution 在扫描成像过程中一个光敏探测元件通过望远镜系统投射到地面上的直径或对应的视场角度。 3.3 时间分辨率temporal resolution 传感器能够重复获得同一地区影像的最短时间间隔。 3.4 黑体black body 指如果某一物体对任何波长的辐射全部吸收,该物体称为绝对黑体,在自然界是不存在的,在理论上具有重要地位。试验室可以通过人工制造出接近于黑体的表面。 3.5 比辐射率emissivity M(T,λ)与同温度,同波长下的黑体辐射出指物体在温度T,波长λ处的辐射出射度1 M(T,λ)的比值。 射度 2 3.6 大气校正atmosphere correction 消除或减弱卫星遥感影像在获取时在大气传输中因吸收或散射作用引起的辐射畸变。3.7 几何校正geometric correction 为消除影像的几何畸变而进行投影变换和不同波段影像的套合等校正工作。 3.8 辐射校正radiometric correction 对由于外界因素,数据获取和传输系统产生的系统的、随机的辐射失真或畸变进行的校

大亚湾核电基地温排水物理模型试验研究

大亚湾核电基地温排水物理模型试验研究 黄健东,罗岸,付波,陈丕翔,陆汉柱,麦栋玲,张婷(广东省水利水电科学研究院;广东省水动力学应用研究重点实验室,广州,510610) 摘要:由于国家海产水产部门对大亚湾海区做了新的功能区划分,使得原有的大亚湾核电基地温排 水不能适应新的海洋环境要求。为此,受岭东核电有限公司委托,我院开展大亚湾核电基地温排水试 验研究,因制约大亚湾核电基地取排水工程布置的因素较多,工程海区可供利用的海区工程有限,给 研究工作带来极大的困难。试验提出了四个方案布置思路,经大量的方案比选,形成了八个基本可行 的方案,试验提出的推荐方案Ⅰ较好地解决了电厂的取水安全问题,并尽可能地减少温排放对海洋环 境影响,试验成果可为设计与环境影响评价提供依据。 关键词:大亚湾;核电基地;温排水;推荐方案;取水安全 1 项目研究背景 广东大亚湾核电基地位于广东省大亚湾西部、大鹏澳的北岸(见图1),现已建有大亚湾核电站(装机2×900MW)和岭澳核电站一期(装机2×1000MW),岭澳核电站二期(装机2×1000MW)正在建设中。电厂冷却水采用直流冷却系统,以海水作为循环冷却水源,温排水近岸排放后由潮流带至附近海域扩散。 早期岭澳二期的温排水问题符合当时的法律、法规,大亚湾核电基地的取排水工程布置经过科学论证。但1998年7月国家颁布实施新的海水水质标准及2000年关于大亚湾水产资源自然保护区功能区划的粤海水[2000]23号文,大幅提高了海域温升的控制标准并设置了保护区范围(见图2),大亚湾核电基地现有的取排水工程布置变得与目前的环保法规的要求不相适宜了。在新的海水水质标准及海洋功能区规划条件下,大亚湾核电基地现有的取排水工程布置就变得与环境要求相悖了,因此,必须对现有的排水布置进行调整,以满足相关法规的要求。 图1 岭澳核电厂址地理位置示意图图2 海域功能区划图 2 试验研究目的与任务 结合工程特点以及厂址海域水文特性,建立温排水物理模型,本次研究的主要任务是探索与优化取、排水口布置方案并进行工程运行的取水温升测试与温排水在海区的热扩散输移运动规律研究,尤其要研究电厂温排水对大亚湾水产资源自然保护区中部及西南核心区的影响,提出满足现行法规及环保要求的方案,为设计单位和环保部门提供工程设计和环境影响评价的依据。

滨海核电站温排水的混合区设置

第26卷第1期20lO年1月 水资源保护 WA’IER捌巳SOURCES PI咖C110N V0重.26Nb.1 J觚.20lO 滨海核电站温排水的混合区设置 於凡1,张永兴1,杨东2 (1.中国原子能科学研究院,北京10舛13;2.深圳中广核工程设计院核岛所,广东深圳518057) 摘要:重点分析了我国核电站温排水问题审管中存在的关键问题——温排水混合区的范围的界定。从两个 不同角度,即水力学角度和监督管理的角度定义混合区。借鉴美国各州关于混合区的定义,指出我国也应从监督管理角度,遵循保护水生生态系统的原则定义混合区的范围。针对温排水对水生态环境产生较大影响以 及我国温排水对水生态环境影响的研究未能进行定量分析的现状,指出混合区设置应以温排水对水生态系统 的环境影响为出发点。参考国外的温排水混合区的监管指标,指出我国应以某一拟建或在建核电站为例。由点 及面,展开温排水混合区设置的研究,制定出适合我国海域生态特征的核电站温排水的混合区监管标准。 关键词:核电站;混合区;温排水;温升;大气环流模型;耿贝尔统计分析中图分类号:x131.2 文献标识码:A 文章编号:1004—6933(2010)O卜0053—04 An explo髓torystudyon辩ttingup IIlj瞄Ilg踟e 0f themlalmscharge waterfIr0In Nucl昀rP0werPlant YU F锄1,刁粼№妯唱1,Ⅵ悄G埘 (1.醌讥口船砌蹴旷A娜如眈研,&咖曙102413,C航m;2.醌en如n‰愕幽愕肭础鲫’胁胛D唧 嘶懈一昭倒.,妣,磁概5l舳57,C危溉) Abs昀ct:IrI ordertoregulate山emlaldischa增ewater fhnt}le肌ck盯pcrwer plantt0山em加Ial慨Iter啪庐inChina, tIlekeypInblemofdefiningthescope0fthethemlaldischa曙emi)【illg zone w鹪删yzed.ThernixirIgzone咖bed击ned fhn two pointsof、riew:tlle hydlaLllic、,i叩int觚d them觚agernentby洲驴n,isi叩、d叩int.Based吼nle UIlited stalesde6nition0fami)【ingz叩e,itwaspointed伽ttll砒ttlemi)【iIlg zone shoIlldbedefined f硒tIIe vie、17ploim0f Ⅱ哪agementbysupenrisionand f硼州IlgtIle面nciple 0faquaticeoosy出釉pml优tion.hlligIlt0ftIle pfesendylar伊 砌uenceof tIlem:laldischargewater on tlle龇111aticecosystem觚dthef.actmatquantitati、,er瞄ultsf南mtlleresearchwem not觥icient f.orthisissue,出esettingupoftIlelIlj瞄ngzorleshouldbebasedont}leinlplact0ftIlet}lemlaldischarge water帆aquatic ecosyster璐.Acc砌ng to tlleilldex∞of marIa黜ntof吼lper、risi叽alm∞d,tIle圳e瑚included t1]屺rnjx堍趵】忙a嘲锄dth脱ternpe随ture liIIlit8.Apmposalw鹕tou眈a nuclear严werplant硼der c咖ti∞or in pl枷r晤鹪锄酗锄llpk.TIIIDughon-tlle—spot imrestigation,t}Iemm诅gfmentstaIl出mdsof山emi】【ing z叭le ofmemlal discllaqge慨她r f硒tIle nuclear p佣科plant shouldbeestablished so t}Iatmeyare adequate锄d鲫itedto出eecolo香cal ch锄cteristics incoastalaH凋睁ofChiIla. 1‘ey啪柑s:Nucl∞rPower Plant(NPP);IIlixingzone;tIle彻al discharjge water;te唧leraturerising;舢【110spheric GenemlCirc山ati(mM()‘kl 中国核电发展的最新目标是:到2010年在运行核电装机容量l200万kw;2020年前要新建核电站31座,在运行核电装机容量4000万kw;在建核电装机容量l800万kw。这意味着,国家今后每年需要新开工建设2个百万千瓦级核电机组¨引。核电站由于其自身的生产特点,会对其所在的环境及生态系统产生多方面的影响,其中,温度上升了的循环 冷却水(即温排水)直接排放到环境水圈中,对水域造成的环境影响日益突出。 1温排水混合区问题解析 1.1冷却水问题起源 核电站冷却水一般有两种处理方式:一是直接 作者简介:於凡(1982一),女,江苏南通人,工程师,主要从事辐射防护与环境保护工作。B删Iil:yll细岫u@126.嘲 ?53? 万方数据

电厂取排水工程布置对水域环境的影响

电厂取排水工程对水域环境的影响 辽宁大唐国际庄河核电有限责任公司崔晶 1 背景及意义 随着经济和社会的持续发展,用电量也飞速增长,为了满足人们生产和科索沃的用电需求,其主要方式是发电厂的改建、扩建和增容,其中许多是火电站和核电站。火力发电和核能发电都需要对发电设备进行冷却,这就需要大量的冷却水。因此,大型核电、火电站大多靠近海湾、河口、湖泊、水库等处选址,以便就地利用水资源时行冷却。冷却水以温排水的形式排放到水体。 本文结合浙江大唐乌沙山电厂取排水对周围水域的影响来进行分析。浙江大唐乌沙山电厂利用象山港海水冷却,4台600MW机组冷却需要大量冷却水,由于冷却水温度偏高,特别是夏季时候取水温度偏高,使得港内水域环境受到破坏,附近海域海底栖生物各类贫乏,栖息密度和生物量均较低,尤其是电厂试运行后,该海域栖生物的种类和数量均有明显下降,水域环境破坏主要体现在水域污染上,其形式有很多,如病原体污染、需氧物质污染、放射性污染、重金属污染及热排放污染等。本文主要收集乌沙山电厂温排水对环境可能造成破坏的资料,并结合实际数据找到环境可能遭到破坏的原因,并通过改进取排水布置方式找到切实可行的降低温排水对环境的影响的技术改进方案。 2 温排水基本理论 现代火电站和核电站发电机组广泛采用的凝汽器式,蒸汽经过汽轮机各级叶轮做功后,成为携带大量废热的乏汽并排至汽轮机冷端----凝汽器。凝汽器一般直接采用水作为冷却工质来冷却乏汽。低温冷却水在与凝汽器进行热交换后,温度一般提高8-15度。这种携带大量废热并排放到邻近水域,使环境水域温度升高,而且诸多质量进入受纳水域后,使水体温度升高,可能对水体中的生态系统造成一定的影响。从水与生态环境的角度考虑,由于温排水属于点源排放,局部水域温度由温排水的不断汇入,大量废热来不及扩散而逐渐升高,使得水体的自净能力大大减弱,应避免第二种热量转移的发生。我们需要对温排水的热力特性进行分析,对由于电厂温排水引起的热污染范围和程度进行预测,从而能够得出温排水对水域环境的影响的评估。

泥沙对电厂取排水及水域环境的影响分析

泥沙对电厂取排水及水域环境的影响分析 发表时间:2019-01-08T15:25:10.263Z 来源:《建筑学研究前沿》2018年第30期作者:李红莉 [导读] 文章重点就泥沙对电厂取排水及水域环境的影响进行研究分析,以供参考和借鉴。 中国电建集团河北省电力勘测设计研究院有限公司河北省石家庄市 050031 摘要:电厂的冷却水域通常为江、河、湖、海及水库等,由于自然水域常常伴有泥沙的输运和沉淀,随着时间的推移,使得电厂周围水域会有泥沙的淤积。泥沙淤积会导致取水涵管堵塞,取水温度升高,电厂冷却效果下降,因此泥沙对电厂取排水及水域环境的影响研究具有重要意义。文章重点就泥沙对电厂取排水及水域环境的影响进行研究分析,以供参考和借鉴。 关键词:泥沙;电厂取排水;水域环境;影响 引言 对于沿海而建的火/核电厂而言,多数是利用邻近水域作为冷却用水的水源和受纳水体。然而沿海多岛屿,地形复杂多变,水域受潮汐潮流影响,水流通常呈现非恒定状态,加之近年来我国工业飞速发展,房地产商对水土资源的不合理开发和经营,破坏了植被和地形,使得大量泥沙污物进入水域,海洋近岸水域受到波及和污染,电厂取水口很容易受到污物,泥沙的堵塞。由于电厂取水口堵塞,会降低引水效率、电厂冷却效果,增大引水渠道、河床泥沙淤积量,提高清淤工作的难度,要尽量减少泥沙在取水水域的淤积,但是取水口完全避免淤积是根本不可能的,只能通过全面考虑取排水口附近的水域泥沙淤积特性,利用完善的模型试验,选择合理的工程布置方案,确保电厂的安全运营。 1电厂取排水相关概述 1.1取水口的分类 电厂取水方式由于水文地形的多样性而采取不同的措施,因地而异,按其取水方式分为有坝取水、无坝取水、浮船取水或其他方式。我国沿海而建的电厂绝大多数采用无坝取水,以自然水域水面作为受纳水体的冷却方式。无坝引水最常用的一种取水方式是岸边取水,由于采取该方式基建投资少,运行有利,因此如果岸边具有一定水深的水域,通常首选该方式。对取水水深及水质有一定要求的一般采用离岸取水,离岸取水最主要考虑的问题是离岸距离,距离的远近关系到管道是否能伸入深层水域取水,能否得到要求水质的冷却用水,该种取水方式有多种取水口形式,其中最具代表性的为桥墩型取水口和蘑菇头式取水口方式。 1.2取排水布置方式 我国目前常见的取排水口布置方式为分列式、重叠式以及差位式三种:第一,分列式。取排水口沿水流方向有一定的距离,且取排水口离岸边有相同的距离。取水口一般设置在排水口上游,确保取得上游的低温水;排水口一般设置在水流下游,以降低温排水对取水的影响。通常而言,为了获得较低的低温水,增加冷却效果,主要靠增大取排水口之间的水平间距,避免热水回流,增大热扩散面,从而降低取水温升;第二,重叠式。取排水口沿同一垂线,它们之间无水平间距。原理是利用水体温度分层的现象,通常采用下取上排布置。尽量减少热水回流,上下层冷热水混合,故而取水口一般设在下部,排水口设在上部;第三,差位式。取排水之间的距离主要在同一河道断面垂直水流方向的法向间距上,排水口在河道中间,取水口在岸边(利用排水水平出流动量将热水带入河道中间,使热量随水流的方向输移至远处扩散,而取水口放在岸边能起到抽取低温冷水,避免热水回流的效果);取水口在河道中间,排水口在岸边(由于排水口布置在岸边,取水口在河道中间,热水将在岸边热水通道中流动,电厂在远处水温更低的地方直接抽取冷却用水)。 2泥沙对电厂取排水及水域环境影响的研究现状 相比于国外,我国的河流普遍多沙,故而取水口的防淤积堵塞问题,历来是我国水利水电工程面临的老问题,在这一方面的研究,理论基础和工程实践都硕果累累。在对十几所火电厂的取水工程进行相关泥沙模型试验研究后,中国水利院总结所研究电厂的取水河段泥沙模型,提出火电厂取水工程中核心问题是取排水口的选取布置。取水口要选在河床冲淤小,水流河势平缓的地段,以便降低引水含沙量,确保建筑物安全。重要工程必须先要通过模型试验,对其进行模拟论证和优选理论,以提升安全运营性。秦山核电站冷却水取水口当时出现淤积堵塞问题当时根本不能解决,清华大学泥沙研究所通过研究多个核电站取水和泥沙数据,再结合秦山核电站实际情况进行合理的分析,最终率先完美解决;陈稚聪等教授总结潮汐潮流中泥沙的输运,淤积规律,提出高流速定期冲沙及弃水还海,改明渠进水口做为涵洞进水的新方案,保证了核电站顺利发电。在研究泥沙环境下温排水对水域环境方面的影响来说,王英伟等结合印尼北苏风港电厂取水防沙成果,思考工程设计中考虑的防淤问题,对比研究了国内多个电厂取排水域温排水及泥沙沉淀,找到了温排水水力特性及泥沙输运规律,提出了可以得到较低冷却水并且无局部冲淤的取排水方案;远航等近年来通过分析潮流与泥沙相结合的二维,三维数值模拟研究。了解国内外最新潮流泥沙模拟进展,对多种数学模型的数值解法提出了自己独到的看法。分析总结出目前潮流,泥沙数值模拟中的不足,讨论了进一步研究的方向和发展趋势;陆航波等通过对郁江西津水库区的南宁电厂取水河段多年的地形图,实测断面资料对泥沙沉淀冲淤规律及河岸稳定性进行分析,讨论了水域泥沙沉淀产生的原因,并根据淤积对取水口取排水的影响,对取水建筑物进行合理布局。 3泥沙对电厂取排水及水域环境的影响研究 3.1就潮汐影响而言 由于潮汐流速相对排水速度较小,潮水对排水的射流特性影响较弱,因此温排水保持自身射流初动量的状态较好,温排水的热扩散范围较大。差位式布置下热扩散范围最大,分列式次之,重叠式布置最弱;在差位式和重叠式布置下平行于取排水管道的温排水扩散是高于垂直于取排水管道的,而分列式布置平行于取排水管道的温排水扩散和垂直于取排水管道的差别不大。在同等条件下,分列式取排水可以取到更低的冷却用水。分列式取排水布置下泥沙沉淀体积分数最高,达到65%,差位式和重叠式次之,达到60%;分列式布置泥沙淤积规律主要在取排水口底部地区,其中取水口地区泥沙淤积高于排水口地区;重叠式布置整体是取排水管道上游区域高,下游区域泥沙沉淀较小,泥沙淤积主要分布在取水口底部靠近取水管道上游附近;差位式布置泥沙沉淀相对均匀的分布在水域下表面,差位式方式下,呈现水域底部泥沙淤积现象主要分布在排水口底部地区,这点和在河道情况下是一致的。 3.2就潮流影响而言 潮流对温排水的影响随水位的不同而不同,重叠式布置下平行于取排水管道的截面扩散是低于垂直取排水截面的,在平行于取水管道

核电厂温排水卫星遥感监测应用技术标准-中华人民共和国环境保护部

附件3 《核电厂温排水卫星遥感监测应用技术标 准》(征求意见稿) 编制说明 《核电厂温排水卫星遥感监测应用技术标准》标准编制组 二○一四年十二月

项目名称:2013年度国家环境保护标准制修订项目 项目统一编号:2013-46 承担单位:环境保护部卫星环境应用中心 编制组主要成员:朱利吴传庆侯海倩殷守敬王雪蕾姚延娟马万栋吴迪 标准所技术管理负责人:谭玉菲 标准处项目负责人:应蓉蓉

目录 《核电厂温排水卫星遥感监测应用技术标准》.............................................................................I (报批稿)..........................................................................................................................................I 编制说明..............................................................................................................................................I 1项目背景.. (3) 1.1任务来源 (3) 1.2工作过程 (3) 2标准制修订的必要性分析 (4) 2.1环境形势的变化对核电厂温排水管理提出新的要求 (4) 2.2相关环保标准和环保工作的需要 (5) 3国内外相关方法研究 (5) 3.1主要国家、地区及国际组织相关标准研究 (5) 3.2国内相关方法研究 (6) 3.3国外单通道温度遥感反演的研究综述 (7) 3.3.1卫星遥感反演海表温度原理 (8) 3.3.2单通道卫星遥感反演海表温度算法综述 (9) 3.4国内海表温度反演和温排水遥感应用研究综述 (11) 3.4.1基于TM的海表温度反演算法 (11) 3.4.2环境一号B星(HJ-1B)红外相机的海表温度反演算法 (13) 3.4.3唐丹玲等利用AVHRR开展大亚湾核电温排水研究 (15) 3.4.4陈楚群、刑前国利用Landsat5TM开展大亚湾核电温排水研究 (15) 3.4.5吴传庆利用Landsat5TM开展大亚湾核电温排水监测 (15) 3.4.6梁春利等利用航空及Landsat5TM开展秦山核电温排水监测 (16) 3.4.7周颖、巩彩兰利用HJ-1做田湾核电温排水研究 (16) 3.4.8朱利等利用HJ-1做大亚湾、田湾核电温排水监测及研究 (17) 3.5相关海洋监测技术规范 (19) 3.6实践验证与应用 (19) 3.7国内外标准与本标准关系 (20) 4标准制修订的基本原则和技术路线 (20) 4.1标准编制的依据 (20) 4.2标准制修订的原则 (21) 4.3标准制修订的技术路线 (21) 5标准主要技术内容 (22) 5.1术语和定义来源 (22) 5.1.1像元 (23) 5.1.2空间分辨率 (23) 5.1.3时间分辨率 (23) 5.1.4黑体 (23) 5.1.5比辐射率 (23) 5.1.6大气校正 (23) 5.1.7几何校正 (23) 5.1.8辐射校正 (23)

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