濱海核電溫排水監(jiān)測預(yù)測技術(shù)規(guī)范+第4部分：溫排水數(shù)值模擬預(yù)測（征求意見稿）

1濱海核電溫排水監(jiān)測預(yù)測技術(shù)規(guī)范第4部分溫排水數(shù)值模擬預(yù)測本文件適用于濱海核電廠溫排水數(shù)值模擬預(yù)測。濱海GB/T19485海洋工程環(huán)境影響評價HY/TXXX.1濱海核電溫排水監(jiān)測預(yù)測技術(shù)規(guī)范第1部分：總則HY/TXXX.2濱海核電溫排水監(jiān)測預(yù)測技術(shù)規(guī)范第2部分：背景溫度提取NB/T20106-2012核電廠冷卻水模擬技術(shù)規(guī)程通過數(shù)值計算求解研究對象控制方程，模擬其自然物理過程擴散系數(shù)eddydiffusionco表面綜合散熱系數(shù)watersurfaceheattransfer2HY/TXXXXX—XXXX表征海面溫度每變化1℃時單位時間內(nèi)單位表面積上水體通過蒸發(fā)、對流和水模擬預(yù)測工作流程應(yīng)包括數(shù)據(jù)資料、模型選擇、主要參數(shù)取5.1.1取排水工程周邊不小于2km范圍內(nèi)采用1:2000~1:5000的水深地形資料，數(shù)模計算其他范圍一般采用1:25000~1:150000水深地形資料。5.1.2模型計算應(yīng)采用現(xiàn)狀岸線，對于島嶼、礁石區(qū)等岸線變化復(fù)雜區(qū)域，需保證一定實測岸線的精5.2.2.1除長期歷史統(tǒng)計數(shù)據(jù)外，數(shù)值模擬計算所使用的沿岸海域海洋水文資料應(yīng)為近5年以內(nèi)調(diào)查獲取的資料，沿岸海域以外的海洋水文資料應(yīng)為10年以內(nèi)調(diào)查獲取的資料。模型計算采用的地形和岸5.3.1氣象資料應(yīng)采用5年以內(nèi)數(shù)據(jù)資料。5.3.2氣象資料應(yīng)包括排放海域水面以上1.5m處的氣溫、水汽壓和風(fēng)速，以及排放海域水面的熱通量6.1.2采用的溫排水三維數(shù)值模型應(yīng)具36.1.3三維數(shù)值模型控制方程見附錄B,二維數(shù)值模型方程見附錄C。6.2.2.1溫排水三維數(shù)值模型應(yīng)考慮項目取水以及周邊已確權(quán)溫6.2.2.2溫排水源強應(yīng)按照工程設(shè)計確定排水量、溫升值、點源位置、排水口高程等。6.2.2.3當存在多個排水口時，對小于30m間距的多個排水口可合并為1個排水口，且這個排水口設(shè)特性變化的影響，在地形、水流變化(梯度)大的區(qū)域適當加密網(wǎng)格，以刻畫潮灘、潮溝等局——距排水口500m范圍內(nèi)，最大網(wǎng)格尺度應(yīng)不超過30m;距離排水口5km內(nèi)，最大網(wǎng)格尺度應(yīng)不超過300m?！獪\灘區(qū)域應(yīng)采用干濕網(wǎng)格(干濕交替區(qū))。6.2.4.3如果計算區(qū)域存在較大范圍潮灘時，應(yīng)對潮灘地形數(shù)據(jù)進行潮灘地貌校正，校正后潮灘地形——主潮溝兩側(cè)流域內(nèi)的灘面地形應(yīng)沿潮溝支流向主潮溝溝底傾斜，落潮時灘面部分水流能夠直密度流、大尺度環(huán)流、徑流等),合理確定開邊界條件。6.4.1三維溫排水數(shù)值模型的關(guān)鍵參數(shù)包括渦粘系數(shù)、4HY/TXXXXX—XX6.4.2水面綜合散熱系數(shù)根據(jù)GB/T50102確定。我國沿海一般取值在20-55W/m2/C之間。6.4.3在工程區(qū)域附近有溫排水排放時，需收集現(xiàn)場或遙感(包括航測)觀測的水溫數(shù)據(jù)，并通過背6.4.4水平擴散系數(shù)在排水口近區(qū)(3℃溫升范圍內(nèi)，排水口外擴500m以內(nèi))取值不宜超過3m2/s。6.4.5在工程區(qū)域附近無溫排水排放時，或因客觀條件無法取得可用作率定的溫升數(shù)據(jù)的，擴散系數(shù)和渦粘系數(shù)取值可參考HY/TXXXX(溫排水用海技術(shù)指南)。6.4.6底摩阻系數(shù)等其他參數(shù)取值方法見附錄C。7.1.1在工程區(qū)域附近無溫排水排放時，按HY/TXXXX(《溫排水用海技術(shù)指南》)執(zhí)行。7.1.2在工程區(qū)域附近有溫排水排放時，應(yīng)對潮位、流速、流向、溫度(或溫升)的三維數(shù)值模擬預(yù)7.2.1應(yīng)包含3個及以上測站連續(xù)1個月潮位數(shù)據(jù)和6個及以上測站大潮、中朝、小潮全潮同步潮流7.2.2用于驗證的溫排水監(jiān)測數(shù)據(jù)應(yīng)符合H/TXXX.3要求。用作模型驗證潮期平均流速、落潮期平均流速允許偏差宜在±10%以內(nèi)。7.3.4溫度(或溫升):當采用現(xiàn)場監(jiān)測數(shù)據(jù)進行驗證時，溫度平均誤差宜在±0.5℃以內(nèi)監(jiān)測數(shù)據(jù)驗證時，4℃、2℃(冬季)、1℃(夏季)等值線包絡(luò)范圍形態(tài)應(yīng)一致，包絡(luò)面積偏差宜在±20%8.1.2應(yīng)包括代表季節(jié)(冬、夏兩季)工況。8.1.3模型應(yīng)在穩(wěn)定運行后(兩個計算周期內(nèi)，1℃溫升包絡(luò)面積變化不超過10%時視為模型穩(wěn)定),繼續(xù)運行15天以上。——如果取排水工程對附近海底地形沖淤影響較大，應(yīng)增加工程后地形沖淤達到平衡時的計算工——如果工程附近有海洋生態(tài)敏感區(qū)或取水口可能受熱回歸影響，必要時應(yīng)增加不利風(fēng)的計算工——如果工程附近有其他溫排水排放，應(yīng)增加考慮溫排水擴散疊加效應(yīng)和取水口熱回歸效應(yīng)的計5應(yīng)包括背景溫度提取、溫升場計算等，具體計算按HY/TXXX.2《濱海核電溫排水監(jiān)8.2.2.1當采用現(xiàn)場監(jiān)測數(shù)據(jù)進行驗證時，應(yīng)包括現(xiàn)場監(jiān)測的各測點、斷面的溫度變化過程圖和溫升），——分析不同工況潮位、流速、流向、溫度、溫升時空分布和變化規(guī)——如果工程附近有海洋生態(tài)敏感區(qū)，應(yīng)分析不利風(fēng)況下溫升區(qū)影響海洋生態(tài)敏感區(qū)的范圍6A.1溫排水數(shù)值模擬預(yù)測專題報告大綱7+ + 式為=,其中為水面綜合散熱系數(shù)，?為水溫和氣溫差，為水的比熱容。8rfubub(C.1)τbrρ0——海水密度（kg/m3）。底摩阻系數(shù)大小主要受海底底質(zhì)類型、海底地形、植被等影響，尤以海底底質(zhì)類型影響最大fC2gfC2gc=g——重力加速度（m/s2gcfMh1/6M=s 1n渦黏系數(shù)表征紊流中流體質(zhì)點團紊動強弱，可分為水平渦黏系數(shù)和垂向渦黏系數(shù)，水平渦黏系數(shù)計算公式基于水平湍流正應(yīng)力和流場的聯(lián)系構(gòu)建，垂直渦黏系數(shù)計算公式基于垂向湍流正應(yīng)力和流場的聯(lián)92Uτs22Uτs2UτbcfSij對數(shù)定律是一種經(jīng)驗性近似方法，適用于壁面邊界層內(nèi)的湍流τhhτhhUτ22ρacfuwρ0ρa——空氣密度（kg/m3με——紊動動能的耗散率；cμ——經(jīng)驗常數(shù)。紊動動能k和紊動動能耗散率ε可由下列方程求解：t t3εB?c2εε)B——浮升力（NF——水平擴散項，可通過以下公式求得：tN2pr?z(Fk,Fε(k,ε)σk,σε,c1ε,c2ε和c3ε——經(jīng)驗常數(shù)。k=UU3ττsε=k3/2τss——距離施加邊界條件表面的距離，m。海底紊動動能及其耗散率計算公式如下：k=τbUτbbcuc2εprσkσεa0