1濱海核電溫排水監測預測技術規范第4部分溫排水數值模擬預測本文件適用于濱海核電廠溫排水數值模擬預測。濱海GB/T19485海洋工程環境影響評價HY/TXXX.1濱海核電溫排水監測預測技術規范第1部分：總則HY/TXXX.2濱海核電溫排水監測預測技術規范第2部分：背景溫度提取NB/T20106-2012核電廠冷卻水模擬技術規程通過數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eddydiffusionco表面綜合散熱系數watersurfaceheattransfer2HY/TXXXXX—XXXX表征海面溫度每變化1℃時單位時間內單位表面積上水體通過蒸發、對流和水模擬預測工作流程應包括數據資料、模型選擇、主要參數取5.1.1取排水工程周邊不小于2km范圍內采用1:2000~1:5000的水深地形資料，數模計算其他范圍一般采用1:25000~1:150000水深地形資料。5.1.2模型計算應采用現狀岸線，對于島嶼、礁石區等岸線變化復雜區域，需保證一定實測岸線的精5.2.2.1除長期歷史統計數據外，數值模擬計算所使用的沿岸海域海洋水文資料應為近5年以內調查獲取的資料，沿岸海域以外的海洋水文資料應為10年以內調查獲取的資料。模型計算采用的地形和岸5.3.1氣象資料應采用5年以內數據資料。5.3.2氣象資料應包括排放海域水面以上1.5m處的氣溫、水汽壓和風速，以及排放海域水面的熱通量6.1.2采用的溫排水三維數值模型應具36.1.3三維數值模型控制方程見附錄B,二維數值模型方程見附錄C。6.2.2.1溫排水三維數值模型應考慮項目取水以及周邊已確權溫6.2.2.2溫排水源強應按照工程設計確定排水量、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，且這個排水口設特性變化的影響，在地形、水流變化(梯度)大的區域適當加密網格，以刻畫潮灘、潮溝等局——距排水口500m范圍內，最大網格尺度應不超過30m;距離排水口5km內，最大網格尺度應不超過300m。——淺灘區域應采用干濕網格(干濕交替區)。6.2.4.3如果計算區域存在較大范圍潮灘時，應對潮灘地形數據進行潮灘地貌校正，校正后潮灘地形——主潮溝兩側流域內的灘面地形應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、大尺度環流、徑流等),合理確定開邊界條件。6.4.1三維溫排水數值模型的關鍵參數包括渦粘系數、4HY/TXXXXX—XX6.4.2水面綜合散熱系數根據GB/T50102確定。我國沿海一般取值在20-55W/m2/C之間。6.4.3在工程區域附近有溫排水排放時，需收集現場或遙感(包括航測)觀測的水溫數據，并通過背6.4.4水平擴散系數在排水口近區(3℃溫升范圍內，排水口外擴500m以內)取值不宜超過3m2/s。6.4.5在工程區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據的，擴散系數和渦粘系數取值可參考HY/TXXXX(溫排水用海技術指南)。6.4.6底摩阻系數等其他參數取值方法見附錄C。7.1.1在工程區域附近無溫排水排放時，按HY/TXXXX(《溫排水用海技術指南》)執行。7.1.2在工程區域附近有溫排水排放時，應對潮位、流速、流向、溫度(或溫升)的三維數值模擬預7.2.1應包含3個及以上測站連續1個月潮位數據和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測數據應符合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。7.3.4溫度(或溫升):當采用現場監測數據進行驗證時，溫度平均誤差宜在±0.5℃以內監測數據驗證時，4℃、2℃(冬季)、1℃(夏季)等值線包絡范圍形態應一致，包絡面積偏差宜在±20%8.1.2應包括代表季節(冬、夏兩季)工況。8.1.3模型應在穩定運行后(兩個計算周期內，1℃溫升包絡面積變化不超過10%時視為模型穩定),繼續運行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敏感區或取水口可能受熱回歸影響，必要時應增加不利風的計算工——如果工程附近有其他溫排水排放，應增加考慮溫排水擴散疊加效應和取水口熱回歸效應的計5應包括背景溫度提取、溫升場計算等，具體計算按HY/TXXX.2《濱海核電溫排水監8.2.2.1當采用現場監測數據進行驗證時，應包括現場監測的各測點、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——如果工程附近有海洋生態敏感區，應分析不利風況下溫升區影響海洋生態敏感區的范圍6A.1溫排水數值模擬預測專題報告大綱7+ + 式為=,其中為水面綜合散熱系數，?為水溫和氣溫差，為水的比熱容。8rfubub(C.1)τbrρ0——海水密度（kg/m3）。底摩阻系數大小主要受海底底質類型、海底地形、植被等影響，尤以海底底質類型影響最大fC2gfC2gc=g——重力加速度（m/s2gcfMh1/6M=s 1n渦黏系數表征紊流中流體質點團紊動強弱，可分為水平渦黏系數和垂向渦黏系數，水平渦黏系數計算公式基于水平湍流正應力和流場的聯系構建，垂直渦黏系數計算公式基于垂向湍流正應力和流場的聯92Uτs22Uτs2UτbcfSij對數定律是一種經驗性近似方法，適用于壁面邊界層內的湍流τhhτhhUτ22ρacfuwρ0ρa——空氣密度（kg/m3με——紊動動能的耗散率；cμ——經驗常數。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——經驗常數。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