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。     

基于现场观测数据的三门核电站冬季温排水时空特征分析

基于2022年冬季三门湾海域20个定点站和2条走航测线的水温观测数据,分析了三门核电站冬季温排水的时空特征。受温排水影响,冬季观测海域表层水温通常为10℃～19℃。从垂向上看,位于排水口东侧的分层水温测站存在温度层化,表底温差平均值在大、小潮期间分别为0.16℃～1.21℃和0.51℃～2.37℃,小潮期间温度层化较强且持续时间较大潮期间长3～13 h;其余分层水温测站的水体总体呈混合均匀状态。涨急和涨憩时刻,温排水主要被限制在排水口外较小的区域,并向北经猫头水道进入蛇蟠水道;落急和落憩时刻,温排水则向南影响南部滩涂及其以东海域。以1℃温升为标准,涨潮时段温排水最远可影响到排水口西北约3 km处,落潮时段温排水最远可影响到排水口东南约5 km处。三门核电厂址以南各测站小潮期典型潮时水温通常比大潮期高0.5℃～5.0℃,说明三门核电站以南海域在小潮期受温排水的影响更大。     

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。     

海南岛地区大气输送和扩散特征的数值模拟

采用中尺度气象模式WRF及风场诊断模式CALMET,结合轨迹分析和拉格朗日随机游走模拟方法,分析了海南岛地区低层大气中尺度水平输送和扩散特性,并计算了各季平均大气扩散模态.结果表明,该区域大气污染物的扩散和输送主要受到大尺度背景环流、海陆风等局地环流及地形绕流等的影响.海陆风局地环流是沿海城市源排放的大气污染物向海南本岛输送和扩散的主要机制.北部城市海口的大气扩散对岛内影响最大,冬季平均影响范围可覆盖西北半部;春、秋季主要影响西北和北部区域;夏季对本岛的影响仅限于北部沿岸.南部城市三亚的大气扩散对岛内影响较小,秋季向西南海面的扩散对本岛几乎没有影响;冬、春季对三亚以西沿岸的影响有所增加;夏季扩散影响全面指向岛内,并因地形的作用而东、西向大角度扩展,影响海岛南部的大部分沿岸地区.西北部昌江的平均输送扩散方向与当地海岸线的走向基本一致,污染影响不易深入到岛内.其中,秋季扩散影响以偏西南方向为主,仅对昌江西南部分海岸有少量影响;冬、春季扩散形态类似但影响范围扩大到以东方市为代表的低山盆地地带;海岛西北部大部分沿海地带可受到昌江夏季扩散的影响,但平均扩散方向指向东北偏北的海面.     

湛江电厂温排水对滨海水体生态环境的影响

2011年1月对湛江电厂温水排放口附近水域的生态环境进行了采样调查,分析了温排水对受纳水体的水温、溶解氧、营养盐、叶绿素a以及浮游植物的细胞密度、群落组成多样性和均匀度的影响。结果表明:电厂温排水主要影响表层水且范围较小;溶解氧虽随水温的变化稍有变化,但含量均在5.00 mg/L以上,符合渔业水域水质标准;温排水促进了受纳水体的富营养化,自然水温处至排水口中心,营养盐(无机氮、活性磷酸盐)、叶绿素a和浮游植物的细胞密度、种类数呈递增趋势;从浮游植物群落的多样性指数和均匀度分析,温排水提高了群落的多样性和抗干扰能力;在对浮游植物与主要环境因子间的偏相关性分析发现,浮游植物细胞密度和水温呈极显著正相关,相关系数为0.941 8(p<0.01),与活性硅酸盐呈显著负相关,相关系数为-0.892 4(p<0.05),与其他因子相关性不明显。     

气候变化条件下邢台室外空气计算参数对建筑能耗的影响

利用邢台国家气象站1954年以来的气象数据,分析了气候变化条件下民用建筑设计气象参数的变化特征及其对建筑能耗的影响。结果表明:1954年以来,邢台市冬季供暖室外计算温度、空气调节室外计算温度明显升高,对降低供暖热负荷和取暖设备运行十分有利。夏季空气调节室外计算干球温度和逐时温度均呈升高趋势,升高幅度不大,对冷负荷影响较小。夏季通风室外计算温度和相对湿度呈减小趋势,但变化幅度都较小,影响有限。     

海南核电工程取排水对邻近海域海水水质的影响

随着海洋生态文明建设的持续推进,滨海核（火）电厂对海洋生态环境的影响越发引起重视。本研究于2016年至2017年,以连续观测和大面观测的方式分别对海南核电工程取排水口和邻近海域48个站位的海水水质情况进行调查,并以此评价电厂取排水对水质的影响。结果显示：海南核电工程运行1年内,取排水口水质较好,各项水质指标均符合第一类或第二类海水水质标准,未见富营养化;邻近海域海水水质总体状况较好,绝大多数指标符合第一类或第二类海水水质标准,个别站位秋季和冬季发生轻度富营养化,主要与季风造成的工业污染物输运和陆源营养盐的输入有关。本研究发现海南核电工程邻近海域海水水质整体较好,该工程运行期内对水质影响较小。     

陕西不同区域接地逆温特征分析

根据近年开展污染气象观测整理计算的33个项目54期有关边界层小球测风和低探观测资料,分析了陕西省冬季和夏季接地逆温强度及厚度区域分布特征,不同区域接地逆温最大厚度出现时风速廓线和温度廓线特征。分析表明:陕西省接地逆温以西安、咸阳和宝鸡等大城市周围,工业区以及陕北长城沿线荒漠区最为强盛,太白山区及秦巴山区最弱,山区、丘陵地带弱于平原地区,冬季强于夏季;接地逆温最大厚度出现时,地面风速较小,大气层接稳定,陕北长城沿线荒漠区大气水平扩散能力较强,陕南山区次之,关中城市工业区最弱。     

热冲击和加氯对海水中叶绿素a 恢复的效应

于室内研究了海水中四季浮游植物在受不同升温幅度(&#8710;T)和加氯浓度(CD)胁迫后,其现存量叶绿素a 在15d 内的恢复过程.结果表明,自然水温越高,&#8710;T 越大,叶绿素a 含量恢复越慢.春、秋、冬季自然水温较低,热冲击对浮游植物生产力影响不大,&#8710;T=4,8,12℃时,叶绿素a 仅需1~7d可恢复到对照组水平;夏季自然水温较高,热冲击对其生产力影响较大,当&#8710;T 为4~8℃时,叶绿素a 恢复需9~10d;当&#8710;T=12℃时,叶绿素a 不可恢复.加氯较热冲击对浮游植物生产力影响更大,CD=1.0mg/L 时,各季节叶绿素a 尚能恢复,但当CD≥3.2mg/L 时,叶绿素a 不能恢复至对照组水平.     

AERMOD和CALPUFF对沿海电厂烟气扩散模拟对比研究

使用《环境影响评价技术导则大气环境》(HJ2.2-2008)推荐的环境空气质量模式(AERMOD和CALPUFF)对海陆风日沿海电厂的烟气扩散进行了对比模拟研究。模拟结果表明:由于大电厂的烟气抬升高度较高,大电厂烟囱的有效高度往往会高于珠江口海陆风的厚度,因此该区域海陆风对大电厂烟气扩散的影响不大;在海陆风发生时,由于风向的垂直切变极大,在此种情况下,AERMOD模式对烟气扩散的模拟结果明显不合理;同时,2个模式模拟的落地浓度值在某些情况下可能会有较大的差距;在某些气象条件下,电厂烟气会扩散到非常远的地方,由于AERMOD模式模拟范围有限(50 km),因此不适用于此种情况下烟气扩散的模拟。根据以上研究结果,建议在沿海区域,针对重大污染源的大气环境影响评价尽量使用CALPUFF模式进行核算验证。     

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。     

基于Mike21FM的来宾电厂扩建工程温排水数值模拟研究

应用Mike21FM 2008对来宾电厂温排水的环境影响进行数值模拟,建立了以三角形/四边形混合网格为基础的地形文件,率定了模型参数(糙率和涡粘系数),建立了水动力模型,开展了温排水的数值模拟预测,模拟2种工况(夏季90%枯水和全年90%枯水)条件下的温排水对河流水环境的影响过程,根据模型预测结果可以得出不同温升线包络的范围以及不同河流来水量情况下电厂温排水对河流水环境的影响程度. 提出把Mike21FM模型软件应用到环境影响评价领域的实现方法和应用过程,明确在环境影响评价过程中二维水域环境影响预测应该关注的重点,以及对原始数据资料的需求.      

滦河口水文环境要素季节性变化特征及动力响应关系

基于2013年夏、冬季的最新实测资料,分析研究了滦河口海域温度、盐度、Chl a、浊度和DO等水文环境要素的季节性变化特征。结果表明:温度季节性差异较大,夏季呈现近岸向远岸递减之趋势,冬季与夏季截然相反,呈现由近岸向远岸递增之趋势;冬季水体的盐度要高于夏季,河口南部近岸存在向南流动的低盐水舌,夏季的范围大于冬季;冬季水体的浊度远高于夏季,且在河口以北和以南海域存在高值区,表现出夏储冬运的输运特征。冬季水体的Chl a和溶解氧也高于夏季,反映了Chl a、DO与温度的负相关性。各水文要素与潮汐潮流之间具备一定相关性。温度、Chl a、DO的变化极有规律,涨潮期间,温度、Chl a和DO减小,落潮期间增大,单周日内表现出双峰结构,且峰值不同。水体浊度在周日内也出现两次峰值,均出现于两次较大流速发生时刻。     

大港发电厂温排水对附近海域浮游动物影响研究

分别于2010年夏、冬季对大港发电厂温排水口附近海域浮游动物进行调查。结果表明:调查区浮游动物以桡足类和幼虫类占优势,群落结构相对稳定,但丰度明显低于渤海湾其他海区,种类组成、丰度和多样性指数具有夏季高于冬季、近岸低于远岸的时空变化特征。临近温排水口的TJHS1117站位的浮游动物群落物种数、丰度及多样性等在6个调查站位中都处于最低,可见温排水对浮游动物群落结构及平面分布有一定的影响。     

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℃。     

基于海洋生态环境影响的核电厂温排水布置方式研究

本研究利用二维潮流场和温升场数值模型预测分析了核电厂不同温排水布置方式下温升扩散特点和影响范围。在此基础上结合周边海洋生态环境敏感区的特点,以海洋生态环境功能区水质环境管控要求作为比选优化指标,对不同的温排水布置方案进行了比选和优化,从降低温排水影响范围、减小对周边海洋生态环境功能区水质环境影响以及降低取水温升的角度给出了最优排水布置方案。研究结果表明,核电厂温排水的影响范围与周边海域地形地貌、海洋水文特征以及排水口的布置形式、位置等密切相关,暗管深排方案有利于温排水的稀释扩散,对于降低高温升区影响范围具有积极作用,但影响低温升区扩散范围的因素较多,深水排放并非一定能够减小低温升区的影响范围。     

热排放对水库溶解氧的影响

报道了电厂热排放对水库溶解氧的影响。结果表明,溶解氧含量随水温而变化,建立了T-DO回归方程.除深水库底层外,溶解氧含量通常不小于5.0mg/L.大伙房水库的自然生态环境特征是湖水的季节性分层和夏季底层贫氧.电厂热排放,表层水温增加,使湖水分层更加明显,热成层和化学成层的延长将导致夏季极端气象条件下湖下层氧的耗竭加强.