基于遥感数据的核电站温排水季节性分布监测分析——以阳江核电站为例

实施核电站温排水的动态环境监测和评估,对于掌握核电站对海域生态环境的影响,以及开展海洋生态环境保护具有十分重要的意义。本文以Landsat8-TIRS为卫星遥感数据源,以广东阳江核电站温排水为示范区,分别从海表温度信息提取、温排水温度场分布以及温升区范围等方面展开了分析,探讨了阳江核电站温排水季节性分布特征。研究表明:温排水高温温升区域主要集中在临近排水口附近,低温温升则向四周扩散;在四个季节核电站温排水的影响差异较大,冬季的温排水温升面积最大,秋季次之,然后是夏季,春季最小,在低温温升区尤为明显;潮流是造成阳江核电站温排水季节性差异的主要原因之一;落潮和北风或偏北风更有利于温排水高温温升区水体的热扩散。     

滨海电厂温排水影响下的温升平面分布和垂向变化研究——以罗源湾可门电厂为例

本文以罗源湾可门电厂温排水为研究对象,基于现场调查和数值模拟手段,研究了温排水对电厂周边海域水体环境温升的影响,分析了温升的平面分布和垂向变化特征,并绘制了最大温升包络线图。研究结果表明,温升平面分布与电厂海域潮流特征及岸线地形有关。温排水入海后,表层温升水基本上沿与岸线平行方向的电厂上下游海域扩散,沿岸方向扩散距离远大于离岸方向扩散距离。温升最大的区域位于排水口附近,并沿离岸和沿岸方向温升减小,且离岸方向减小更快。在剖面方向上,海水温升影响最大的区域在表层,并沿垂直方向影响区域迅速减小,对水面3 m以下的区域影响很小。潮差对水温的扩散趋势及范围有影响,总体上,潮差越小,温升水的扩散面积越大。     

深圳妈湾电厂温排水海洋生态影响回顾性评价

沿海地区电厂温排水在物理、化学、生物等方面对附近海域温度造成的影响越来越受到人们的关注。本文采用现场实测与数值模拟相结合的方法,确定电厂温排水的影响范围,模拟受纳水域的温升分布,评价温排水对海洋生态环境的影响程度,以期为近海海域热污染防治提供技术依据。     

核电站温排水地面试验监测研究——以阳江核电站为例

本研究以阳江核电站附近海域作为温排水地面试验的研究区,根据实验区域的大小和周边海域范围的情况,制定地面测量航线的点位分布,根据航线测量的各点水体温度进行温排水空间分布范围提取与温升等级划分。试验结果表明,靠近排水口处温度值较高,且随深度增加温度值降低,随着空间距离逐步远离排水口,温度逐渐降低且温升变化缓慢,到达一定空间距离后温度基本保持不变。排水口附近温排水影响深度主要集中在2m左右,4m以上深度影响较小。地面试验手段是温排水监测的直接手段,在核电站发电过程中,应按一定时间需求定期开展相关试验,进而为海域生态环境提供安全保障。     

秦山核电二期扩建工程温排水问题审评

核电厂是利用饱和高温蒸汽推动汽轮机做功,实现将蒸汽热能转化为机械功,并最终转化为电能的装置。运行过程中产生的剩余热量通过循环水系统排放大海(滨海电厂),会对排水口周围的海域生态、渔业、航道等产生影响。本文论述了秦山核电二期扩建工程(以下简称"扩建工程")温排水问题的审评过程以及审评中关注的取、排水口布置合理性,温排水导致温升范围,温排水对生态环境、渔业的影响,扩建工程与秦山核电基地其他机组之间的相互影响等一系列问题进行了阐述。     

应用于温排水影响的海洋围隔实验技术研究

海洋围隔实验技术应用于温排水生态影响研究具有开创性。为此,将2011年7月在象山港电厂附近水域(显增温区、弱增温区和自然温度区)设置的3组现场围隔控制实验和其数据分析方法混合效应线性模型进行介绍。该技术可对影响浮游生物生长的可能因素进行分析,能识别控制因素及交互作用因素,并建立它们与浮游生物丰度之间的响应关系,探讨温升区设置的合理性问题。该技术可作为温排水环境影响研究的技术指南之一,为环评、温排水相关的技术标准及方法制定、温排效应监测方法的优化,温排对生态环境损害的补偿估算等提供技术支持。     

三亚电厂温排水数值模拟

针对数值求解浅方程中的难点问题，运用嵌套方法模拟计算了三亚电厂附近海域潮流场。运用建立在对流扩散理论基础之上的输运扩散模型模拟了被动扩散过程，给出了三亚电厂温排水各个方案的温升场特征值。     

鲅鱼圈热电厂温排水的现场观测和三维数值模拟

为研究鲅鱼圈热电厂温排水的热污染问题,对其附近海域潮流和水温进行了现场观测,并利用RMA-10三维有限元模型模拟热电厂附近海域海水温升场的分布。现场观测和数值模拟结果表明:（1）温排水对电厂邻近海域温度分布影响明显,模拟得出鲅鱼圈海域表层海水受电厂温排水影响温升在1℃和4℃上的面积平均值分别为0.648 km2和0.199 km2;（2）热羽面积变化趋势与涨、落潮过程呈现高度相关性,同一潮次中低潮时刻热羽面积大于高潮时刻。（3）海水温升分布呈现出较明显的垂向差异,表层温升面积为底层温升面积的2～4倍,表明由于温差所产生的浮力效应,温排水主要集中于海水表层流动。研究结果表明通常采用的基于垂向平均的二维温排水数值模型无法精确模拟温度分层,只有建立三维模型才能对温排水引起的温升场进行精确模拟。     

滨海核电厂温排水相关若干问题研究

温排水是核电厂环境影响评价、取排水工程方案确定及工程可行性论证中需考虑的重要因素。本文针对核电厂取排水工程中与温排水散热特性相关的若干重要问题进行了研究和论述。结合海南昌江核电厂取排水工程设计、温排水模拟和温度场原型观测成果,对取排水明渠或管道中的水温沿程变化、取排水岸上回流时间迟滞、海域水面散热计算、淹没深层排水的三维水力热力特性等问题进行了论述,总结了当前研究中需要改进的内容,并给出了进一步优化与水温相关的设计、科研等方面的方法。     

表面综合散热系数对电厂温排水敏感性的研究

水面综合散热系数是电厂温排水数值模拟准确性的决定因素之一,往往受到当地的水温、气温、压强、湿度、风速等多种因素的影响,研究起来相对比较困难,也很少有人对其进行研究。本文以国内某火电厂工程为例,对海域的水面综合散热系数进行了研究和分析。结果表明,高温升4℃的全潮最大包络面积随水温的变化趋势接近线性变化,而低温升0.5℃的变化趋势则更接近指数分布;同时,各种温升(4℃、2℃、0.5℃)的全潮最大包络面积随着水温的降低,最后面积分别趋近于一个稳定的值,也就是说极端低水温的情况对温排水的影响不会太严重。     

我国海上油井管腐蚀与防护研究进展

总结了我国海洋环境油井管的防腐实践,为类似油气田开发提供技术参考。指出了我国海上油气井的环境与腐蚀状况,针对腐蚀环境特征,分仅含二氧化碳井下环境、含硫井下环境及热采井高温环境进行防腐技术总结。海洋环境油井气井内、外腐蚀均较严重,外腐蚀主要为海洋环境大气腐蚀,内腐蚀失效的原因多为CO2引发的腐蚀,此外因作业需要,井筒内流体性质的变化也加剧了内腐蚀失效。针对单独CO2腐蚀环境,建立了海上特色的防腐图版,并提出三种低成本防腐策略;针对H2S腐蚀环境,开展了不同材质的腐蚀规律研究与服役寿命预测;针对热采井高温腐蚀环境,开展了氧含量、高温腐蚀与热应力叠加强度变化研究。研究认为,海洋环境油气井外腐蚀可采取涂敷、牺牲阳极、阴极保护,井下CO2腐蚀可以采用防腐选材图版选择合适材质,为降低成本可以采用组合管柱防腐,含H2S环境可采用碳钢或低铬钢,以降低硫化物应力开裂(SSC)和应力腐蚀(SCC)风险,热采井宜控制含氧量及热强度衰减的影响。     

北方典型滨海核电厂温排水最高排放温度限值研究

基于国内现有的温排水排放控制标准可执行性不强的现状,对我国电厂温排水的热污染控制标准中的关键参数-温排水排放口的最高排放温度限值进行了研究。以我国北方某典型滨海核电厂址邻近海域的代表性海洋生物为研究对象,以各季节不同受试物种高起始致死温度（UILT₅₀）的统计分析结果,作为确定该厂址温排水排放口控制的高温限值的主要依据。并结合法规调研法和水温极值预测法,最终确定该典型滨海核电厂址温排水最高排放温度限值的推荐值如下:冬季为31℃,春、秋季为32℃,夏季为34℃。     

基于Landsat 8的滨海电厂温排水分布研究

基于Landsat 8卫星TIRS10波段进行滨海电厂排水口附近海域的水温反演发现,南埔电厂排水口区域水温与参照区域水温相比,在夏季与冬季均有不同幅度的升高,其中夏季升温幅度小而范围较大,冬季升温幅度大而范围较小;电厂冷却水经排水口排出后,涨潮时向西北侧扩散可至外乌屿以北,落潮时向东南侧运移,受煤码头及导流堤影响,电厂温排水扩散对取水口的影响较小,该遥感反演结果与项目施工前开展的数值模拟结果基本一致。     

我国典型核电厂址海域中广域性鱼类的热耐受性研究

开展温排水对受纳水体中海洋生物的热耐受性研究,是温排水环境影响评价及其排放控制标准建立和完善的必要环节和重要依据。本文以红沿河、石岛湾、三门和台山4个典型核电厂址邻近海域作为研究区域,选取典型核电厂址海域内共有的广域性鱼类（即矛尾鰕虎鱼（chaeturichthys stigmatias））,通过受控实验研究目标鱼类的高起始致死温度及不同季节中温升速率对其耐温能力即最高临界温度的影响。试验结果表明:温升速率对不同厂址海域捕获的矛尾鰕虎鱼在不同季节的最大临界温度（critical temperature maximum,CTM）的影响规律不同;CTM和24 h高起始致死温度（upper incipient lethal temperature,UILT₅₀）与试验起始温度成正比;同一物种CTM的主要影响因素除了温升速率、试验起始温度,还有物种个体大小、生长发育阶段等其他关键因素;相同条件下矛尾鰕虎鱼的CTM均高于其24 hUILT₅₀。     

火电厂温排水对湿地生态系统的影响分析——以江苏射阳港电厂为例

在对电厂周围湿地生态系统进行多次现场调查的基础上,运用二维温度场和水动力场耦合求解的温排水模型预测电厂温排水的影响范围,结果是:电厂温排水将引起排放口附近海域最大影响面积为6.69 km2,最小为0.16 km2.分析发现,电厂温排水的温升对滩地植被、浮游生物、底栖动物、鱼类均不会造成明显的危害,相反在水温较低的季节,会提高海洋生物的丰度和生物多样性指数,并为保护区鸟类及其它物种提供丰富的饵料.但余氯对排放海域中的浮游生物有致命的威胁,对其他物种无明显影响,但存在一定的潜在影响.本文研究可以为电厂温排水的环境影响评价、温排水排放的有效管理及湿地生态系统的保护提供一些理论依据.     

双进水管系统对单通道矩形圆弧角养殖池水动力特性影响的数值研究

为研究双进水管结构工况不同布设位置对海水循环水矩形圆弧角养殖池池底水动力特性的影响,基于RNG k-ε湍流模型,应用计算流体力学仿真技术,对双进水管结构工况下6种不同布设位置的养殖池内部流场进行三维数值模拟,采用流体动力学特征量重点分析排污口附近复杂的流场形态。研究结果表明:双进水管结构中进水管的布设位置对养殖池底部流速分布影响显著,双进水管均布设在圆弧角位置是优选布设,有利于改善养殖池底部水动力特性。     

盛行梯度风下热力环流对近地空气质量的影响研究

以中纬度沿海城市上海为代表,采用数值模拟方法,分析了海岸线附近污染源排放的大气污染物在盛行梯度风和热力环流耦合作用下的扩散和输送特征,并与忽略海陆温差的理想情况作了对比.结果表明,即使在盛行梯度风主导城市风场时,海陆温差引起的热力环流对海岸线附近流场仍有重要影响,并使近地面污染物浓度时空分布与海陆无温差时截然不同.海陆无温差时,污染物仅向盛行梯度风的下风向区域扩散.而在海陆有温差时,污染物的扩散却可能是双向的.陆地最高和最低气温出现的时间分别对应着沿海城市污染物最不利释放时段(RTS-16:00和RTS-04:00),造成的污染总时长和日平均浓度均最大,不仅部分近地面污染物被海陆热力环流携带至盛行梯度风的上风向区域,并且下风向区域的日平均浓度最高达海陆无温差时的4~5倍.因此,即使在盛行梯度风较强时忽略海陆温差形成的热力环流影响,也会明显低估非海陆风日的实际污染强度和污染范围.