基于减缓温排水热影响的滨海核电排水明渠改造优化研究

减缓核电温排水热影响是滨海地区可持续发展的关键。结合核电发展形势及海洋生态环境保护要求,开展某核电排水工程改造优化研究,充分利用海域地形、潮流特点及明渠结构特征等,提出减缓温排水热影响的排水明渠优化原则及改造方案。研究结果表明：与现状排水明渠相比,推荐排水方案的高温升影响区域不贴近滨海岸线,且影响面积减小了约64.1%,低温升区域分布满足生态环境要求,为生态友好型核电排水工程设计提供参考。     

弯道流水域热浮力排放扩散器参数优化物理模型试验研究

弯道河流水域排放口布置常选择在弯道凹岸侧,以充分利用弯道环流加快稀释,然而弯道环流条件下排放口近区稀释特性与均匀流条件下存在较大差异,相关研究较少。本文在大比例尺物理模型试验中模拟复杂地形和弯道流动条件下扩散器热浮力排放近区稀释规律,采用平面激光诱导荧光(Planar Laser Induced Fluorescence,PLIF)技术进行断面浓度测量,分析了弯道环流对近区浮射流稀释扩散的影响,对扩散器出流仰角、出流水平方位角和离岸距离等进行了优化,在此基础上提出了适用于弯道水域地形条件热浮力排放的近水平非等高多喷口离岸向排放型式。研究结果对于类似弯道水域热浮力排放扩散器优化研究具有参考意义。     

基于水文条件的内陆核电厂放射性液态流出物动态排放模拟研究

以某内陆核电厂址为例,选取90%频率环境来流作为设计基准,建立放射性液态流出物排放量与环境流量等比分配的动态排放模式,采用EFDC数学模型作为模拟手段,分析基准年逐月来流过程放射性液态流出物排放分配方式与环境水体中核素浓度变化的关系,模拟常态化实际来流过程中放射性液态流出物动态排放控制条件和水域浓度规律。应用于典型案例,提出瞬时排放量控制上限与环境流量等比例动态分配相结合的动态排放控制方式,并提出瞬时排放量上限的合理取值为3倍年均排放速率。结果表明,该动态排放控制方式可有效降低受纳水域高浓度出现时间,并实现最大峰值浓度合理控制,削弱放射性液态流出物排放对环境水体的影响。这对内陆核电厂排水管理具有重要指导意义。     

东山湾水动力数值模拟及其纳潮量和水交换周期计算

东山湾属于半封闭性海湾,水文特性具有一定的代表性。在总结水体交换能力计算方法的基础上,采用对流扩散的水交换模式,建立平面二维数学模型,利用大潮、小潮实测潮位和潮流资料对模型进行了流场的验证,计算了纳潮量,半交换期以及交换率的平面分布。计算得出,大潮和小潮时,纳潮量为9.44×10~8 m~3和5.36×10~8 m~3,半交换期为8.13 d和13.0 d以及交换率的平面分布。整个海湾交换率的平面分布表明:湾口水交换能力最强,湾中部水交换能力良好,而湾顶水交换能力较弱。对东山湾开发利用的过程中,应结合海湾的纳潮量、半交换期以及交换率的分布,合理布置排污口,充分利用海洋自净能力。     

海域围填对某核电厂温排水输运影响研究

基于数学模型与物理模型的特点及其适用性,采用取排水局部水域物理模型与大范围海域二维数学模型相结合的方法,对某核电工程排水口附近区域有无围填区温排水的水力、热力特性变化规律进行了对比研究工作。研究结果表明:海域围填不会改变工程海域流场的总体特征,但会对核电厂排水附近的局部流场特性产生明显影响,与此相应的温排水输运轨迹、温度场分布特性等也会随之改变,进而可能对温排水环境影响以及电厂取水温升等产生负面影响。因此,对于电厂取排水工程附近海域围填问题需慎重处理,应通过模拟研究工作对围填方案影响加以研究论证。     

基于环型射流抽吸原理的新型预掺混扩散器稀释特性初探

预掺混扩散器区别于常规扩散器,在污水自扩散器出流前提前掺入环境水进行预稀释,可有效提高污水射流初始稀释度、减小混合区范围。本文通过调研分析,总结归纳了管壁开孔式、套管式及终端式这三类已有预掺混扩散器的工作原理,提出制约预掺混扩散器应用推广的主要因素是稀释效果欠佳、水头损失过大。在此基础上,提出基于环形射流抽吸原理的预掺混扩散器,并采用模型试验与三维数值模拟方法初步研究了污水径向进流与切向进流两种结构型式扩散器的流量放大倍比及紊动掺混效果。研究结果表明,这两类进流方式的预掺混扩散器均可有效实现环境水对污水的提前掺混,其中切向径流效果更优。     

输水管线中弯管局部阻力的相邻影响

本文用实验方法对管道阻力计算中相邻弯道局部阻力的影响进行了系统的研究，提出了可供实用的弯管相邻影响系数；解释了弯管间局部阻力相邻影响的成因；分析了水利工程中类似的实例。提出为了合理地计及局部阻力的相邻影响，在计算总水头损失时应遵循的算法。     

火(核)电厂温排水热污染防控体系研究概述

概述火(核)电厂温排水热污染防控体系中的3个重要环节:①基于水质生态等要求制定的温排放控制标准;②满足热环境容量评估要求的数值预报模型;③余热高效利用技术。以某核电厂工程为例,对热污染防控的总体思路进行简要分析。认为火(核)电厂温排水热污染防控体系的建立可为电厂的统筹规划、温排放监管以及环境影响评价提供技术支撑。     

近岸水母聚集的水动力机制最新研究进展

水母近岸聚集直接威胁滨海核电取水安全,并给沿岸旅游业、渔业和近海生态环境带来严重负面影响,开展水母运移研究对海岸防灾和生态保护具有重要意义。水母的运移分布主要由环境流驱动和其游泳行为主导。综述了国内外水母研究的最新进展,包括近岸水母聚集与动力环境的相关性、流体中水母个体的受力运动分析、动力环境中的水母生态行为和水母运移的数学模型研究。未来水母研究应致力于阐明水母近岸聚集的动力环境(波流、海风);揭示流动环境中水母被动输移力学机制;明晰水母在不同动力环境下的游泳行为;建立耦合动力输移和生物生态行为的水母运移精细化模型,为水母聚集致灾相关研究提供理论依据,为暴发性海生物入侵风险评估和近岸防灾预报提供技术支撑。     

东山湾水动力数值模拟及其纳潮量和水交换周期计算

东山湾属于半封闭性海湾,水文特性具有一定的代表性。在总结水体交换能力计算方法的基础上,采用对流扩散的水交换模式,建立平面二维数学模型,利用大潮、小潮实测潮位和潮流资料对模型进行了流场的验证,计算了纳潮量,半交换期以及交换率的平面分布。计算得出,大潮和小潮时,纳潮量为9.44×10~8 m~3和5.36×10~8 m~3,半交换期为8.13 d和13.0 d以及交换率的平面分布。整个海湾交换率的平面分布表明:湾口水交换能力最强,湾中部水交换能力良好,而湾顶水交换能力较弱。对东山湾开发利用的过程中,应结合海湾的纳潮量、半交换期以及交换率的分布,合理布置排污口,充分利用海洋自净能力。