滨海核电温排水监测预测技术规范+第4部分：温排水数值模拟预测（征求意见稿）

1滨海核电温排水监测预测技术规范第4部分温排水数值模拟预测本文件适用于滨海核电厂温排水数值模拟预测。滨海GB/T19485海洋工程环境影响评价HY/TXXX.1滨海核电温排水监测预测技术规范第1部分：总则HY/TXXX.2滨海核电温排水监测预测技术规范第2部分：背景温度提取NB/T20106-2012核电厂冷却水模拟技术规程通过数值计算求解研究对象控制方程，模拟其自然物理过程扩散系数eddydiffusionco表面综合散热系数watersurfaceheattransfer2HY/TXXXXX—XXXX表征海面温度每变化1℃时单位时间内单位表面积上水体通过蒸发、对流和水模拟预测工作流程应包括数据资料、模型选择、主要参数取5.1.1取排水工程周边不小于2km范围内采用1:2000~1:5000的水深地形资料，数模计算其他范围一般采用1:25000~1:150000水深地形资料。5.1.2模型计算应采用现状岸线，对于岛屿、礁石区等岸线变化复杂区域，需保证一定实测岸线的精5.2.2.1除长期历史统计数据外，数值模拟计算所使用的沿岸海域海洋水文资料应为近5年以内调查获取的资料，沿岸海域以外的海洋水文资料应为10年以内调查获取的资料。模型计算采用的地形和岸5.3.1气象资料应采用5年以内数据资料。5.3.2气象资料应包括排放海域水面以上1.5m处的气温、水汽压和风速，以及排放海域水面的热通量6.1.2采用的温排水三维数值模型应具36.1.3三维数值模型控制方程见附录B,二维数值模型方程见附录C。6.2.2.1温排水三维数值模型应考虑项目取水以及周边已确权温6.2.2.2温排水源强应按照工程设计确定排水量、温升值、点源位置、排水口高程等。6.2.2.3当存在多个排水口时，对小于30m间距的多个排水口可合并为1个排水口，且这个排水口设特性变化的影响，在地形、水流变化(梯度)大的区域适当加密网格，以刻画潮滩、潮沟等局——距排水口500m范围内，最大网格尺度应不超过30m;距离排水口5km内，最大网格尺度应不超过300m。——浅滩区域应采用干湿网格(干湿交替区)。6.2.4.3如果计算区域存在较大范围潮滩时，应对潮滩地形数据进行潮滩地貌校正，校正后潮滩地形——主潮沟两侧流域内的滩面地形应沿潮沟支流向主潮沟沟底倾斜，落潮时滩面部分水流能够直密度流、大尺度环流、径流等),合理确定开边界条件。6.4.1三维温排水数值模型的关键参数包括涡粘系数、4HY/TXXXXX—XX6.4.2水面综合散热系数根据GB/T50102确定。我国沿海一般取值在20-55W/m²/C之间。6.4.3在工程区域附近有温排水排放时，需收集现场或遥感(包括航测)观测的水温数据，并通过背6.4.4水平扩散系数在排水口近区(3℃温升范围内，排水口外扩500m以内)取值不宜超过3m²/s。6.4.5在工程区域附近无温排水排放时，或因客观条件无法取得可用作率定的温升数据的，扩散系数和涡粘系数取值可参考HY/TXXXX(温排水用海技术指南)。6.4.6底摩阻系数等其他参数取值方法见附录C。7.1.1在工程区域附近无温排水排放时，按HY/TXXXX(《温排水用海技术指南》)执行。7.1.2在工程区域附近有温排水排放时，应对潮位、流速、流向、温度(或温升)的三维数值模拟预7.2.1应包含3个及以上测站连续1个月潮位数据和6个及以上测站大潮、中朝、小潮全潮同步潮流7.2.2用于验证的温排水监测数据应符合H/TXXX.3要求。用作模型验证潮期平均流速、落潮期平均流速允许偏差宜在±10%以内。7.3.4温度(或温升):当采用现场监测数据进行验证时，温度平均误差宜在±0.5℃以内监测数据验证时，4℃、2℃(冬季)、1℃(夏季)等值线包络范围形态应一致，包络面积偏差宜在±20%8.1.2应包括代表季节(冬、夏两季)工况。8.1.3模型应在稳定运行后(两个计算周期内，1℃温升包络面积变化不超过10%时视为模型稳定),继续运行15天以上。——如果取排水工程对附近海底地形冲淤影响较大，应增加工程后地形冲淤达到平衡时的计算工——如果工程附近有海洋生态敏感区或取水口可能受热回归影响，必要时应增加不利风的计算工——如果工程附近有其他温排水排放，应增加考虑温排水扩散叠加效应和取水口热回归效应的计5应包括背景温度提取、温升场计算等，具体计算按HY/TXXX.2《滨海核电温排水监8.2.2.1当采用现场监测数据进行验证时，应包括现场监测的各测点、断面的温度变化过程图和温升），——分析不同工况潮位、流速、流向、温度、温升时空分布和变化规——如果工程附近有海洋生态敏感区，应分析不利风况下温升区影响海洋生态敏感区的范围6A.1温排水数值模拟预测专题报告大纲7+ + 式为=,其中为水面综合散热系数，∆为水温和气温差，为水的比热容。8rfubub(C.1)τbrρ0——海水密度（kg/m3）。底摩阻系数大小主要受海底底质类型、海底地形、植被等影响，尤以海底底质类型影响最大fC2gfC2gc=g——重力加速度（m/s2gcfMh1/6M=s 1n涡黏系数表征紊流中流体质点团紊动强弱，可分为水平涡黏系数和垂向涡黏系数，水平涡黏系数计算公式基于水平湍流正应力和流场的联系构建，垂直涡黏系数计算公式基于垂向湍流正应力和流场的联92Uτs22Uτs2UτbcfSij对数定律是一种经验性近似方法，适用于壁面边界层内的湍流τhhτhhUτ22ρacfuwρ0ρa——空气密度（kg/m3µε——紊动动能的耗散率；cµ——经验常数。紊动动能k和紊动动能耗散率ε可由下列方程求解：t t3εB−c2εε)B——浮升力（NF——水平扩散项，可通过以下公式求得：tN2pr∂z(Fk,Fε(k,ε)σk,σε,c1ε,c2ε和c3ε——经验常数。k=UU3ττsε=k3/2τss——距离施加边界条件表面的距离，m。海底紊动动能及其耗散率计算公式如下：k=τbUτbbcuc2εprσkσεa0