1DB21/XXXXX—XXXX火力發電廠工程氣候可行性論證規范本文件規定了火力發電廠工程氣候可行性論證的資料、內容和要求。本文件適用于新建、擴建、改建的火力發電廠工程的氣候可行性論證。2規范性引用文件下列文件中的內容通過文中的規范性引用而構成本文件必不可少的條款。其中，注日期的引用文件，僅該日期對應的版本適用于本文件；不注日期的引用文件，其最新版本（包括所有的修改單）適用于本文件。GB50009建筑結構荷載規范GB50019工業建筑供暖通風與空氣調節設計規范GB/T35221地面氣象觀測規范總則DL/T5158電力工程氣象勘測技術規程DL/T5507火力發電廠水工設計基礎資料及其深度規定QX/T423氣候可行性論證規范報告編制QX/T449氣候可行性論證規范現場觀測QX/T469氣候可行性論證規范總則QX/T529氣候可行性論證規范極值概率統計分析3術語和定義下列術語和定義適用于本文件。3.1火力發電廠fossil-fuelpowerplant利用可燃物（例如煤）作為燃料生產電能的工廠。3.2氣候可行性論證climaticfeasibilitydemonstrion對與氣候條件密切相關的規劃和建設等項目進行氣候適宜性、風險性及可能對局地氣候產生影響的分析、評估活動。[來源：QX/T469-2018，定義3.1]3.3參證氣象站referencemeteorologicalstation氣象分析計算所參照或引用的具有長年代氣象觀測數據的國家氣象觀測站。2DB21/XXXXX—XXXX[來源：QX/T469-2018，定義3.2]3.4專用氣象站dedicatedmeteorologicalstation為工程項目選址或者其建設項目獲取氣象要素值而設立的氣象觀測站。[來源：QX/T469-2018，定義3.3]3.5凍融交替循環次數cyclenumbersoffreezingandthawing每年度逐時氣溫從+3.0℃以上降至-3.0℃以下，然后再回升到+3.0℃以上算1次凍融交替循環，按每年的7月1日至次年的6月30日作為1個年度進行統計。3.6大氣混合層高度atmosphericmixedlayerheight大氣邊界層內由于動力或熱力作用，上下層之間產生強烈的動量或熱量交換，通常把出現這一現象的層稱之為混合層，這一混合層伸展的高度稱為大氣混合層高度。3.7大氣污染系數atmosphericpollutioncoefficient某一地區某方位風向頻率與該方位風速的比值，用來表示大氣污染程度的大小。4論證資料4.1資料范圍4.1.1工程區域的氣象臺站觀測資料，包括氣象臺站歷史沿革資料，以及氣溫、氣壓、降水、相對濕度、日照時數、風速、風向、地溫、凍土深度、蒸發量、積雪深度等氣象要素和天氣現象觀測數據。4.1.2工程廠址周邊氣象災害調查資料。4.1.3如可能，宜整理工程專用氣象站觀測數據，以及與專用氣象站觀測同期的參證氣象站數據。4.2參證氣象站選取要求4.2.1參證氣象站應與工程廠址處于同一氣候區，下墊面特征相似，且距離較近。4.2.2參證氣象站歷史資料年限一般不少于30年，計算工程氣象參數重現期時應優先選擇資料不少于30年且觀測時段連續的氣象站。4.3專用氣象站觀測內容和要求4.3.1設站原則場址與參證氣象站地形、地貌、環境差異較大，參證氣象站代表性不足時需現場設專用氣象站觀測。4.3.2觀測要素地面站觀測至少包括氣溫、降水、相對濕度、濕球溫度、風速、風向、氣壓、凍土深度。塔梯度觀測應根據工程實際高度和關鍵部位高度設定塔高度及觀測層次，觀測要素一般包括10、50米、關鍵部位高度以及最高處等層次的氣溫、相對濕度、風速、風向，以及其中至少一個高度層的氣壓。3DB21/XXXXX—XXXX4.3.3觀測時間觀測時間不應少于1年，觀測時段資料代表性不足或有效數據不滿90%時，應延長觀測。4.3.4觀測方法觀測場設置和觀測、記錄方法以及儀器性能須符合GB/T35221和QX/T449的相關要求，宜采取完全自動觀測方式。4.3.5觀測資料應用將專用氣象站各要素實地觀測值與參證氣象站同期資料進行對比，分析工程實地與參證氣象站的差異，利用參證氣象站長序列資料對基本工程氣象參數進行修正。5論證內容5.1氣候概況5.1.1給出工程區域的基本氣候特征，主要分析工程區域氣溫、氣壓、降水、風速、風向、相對濕度、凍土深度、蒸發量、積雪深度等要素的時空分布特征等。5.1.2統計分析專用氣象站與參證氣象站氣象要素的差異，說明工程實地與區域氣候的一致性和差異性。5.2高影響氣象條件5.2.1大風分析大風日數、最大風速及風向、極大風速及風向、大風可能性等級。5.2.2暴雨洪澇統計分析各月最大降水量，日降水量≥25mm日數、≥50mm日數、≥100mm日數，小時、日、過程最大降水量。5.2.3雷電統計分析雷暴日數、閃電密度。5.2.4低溫統計分析低溫日數、極端低溫。5.2.5高溫統計分析高溫日數、極端高溫。5.2.6沙塵統計分析浮塵、揚沙、沙塵暴日數。5.2.7電線積冰統計分析霧凇、雨凇日數。4DB21/XXXXX—XXXX5.3工程氣象參數5.3.1冷卻塔熱力計算氣象參數計算近期連續不少于5年的最炎熱3個月累積頻率為10%的日平均濕球溫度及對應的日平均干球溫度、相對濕度、氣壓和風速，以及近期連續不少于5年的各月平均干球溫度、相對濕度、氣壓和風速。5.3.2抗風設計氣象參數需推算的主要抗風設計參數如下：a)項目場址各重現期（30年、50年、100年一遇）風速、基本風壓。b)廠房、冷卻塔、煙囪高度50年一遇風速。c)煙囪高度100年一遇風速。5.3.3防洪、防積水設計氣象參數推算各重現期小時、日、過程最大降水量。5.3.4抗低溫、高溫設計氣象參數計算最冷月平均氣溫，推算不同重現期極端最低、最高氣溫。5.3.5基本氣溫按照GB50009計算廠址基本氣溫。5.3.6雪壓推算不同重現期最大積雪深度和雪壓。5.3.7地下工程設計氣象參數分析凍土日數、土壤凍結期、最大凍土深度、地溫，推算不同重現期最大凍土深度，分析地表溫度和地溫。5.3.8采暖通風與空氣調節5.3.8.1按照GB50019，計算工程廠址供暖室外計算溫度、冬季通風室外計算溫度、冬季空氣調節室外計算溫度、冬季空氣調節室外計算相對濕度、夏季空氣調節室外計算干球溫度等參數。5.3.8.2考慮建筑節能需求，可分析工程廠址區域晴天日數、日照時數特征。5.3.9最大日溫差統計最近10年最大日溫差。5.3.10凍融交替循環次數統計最近10年年度最多和平均凍融交替循環次數。5.3.11煙囪梯子方位設計氣象參數分析風速≤3m/s、≤5m/s、≤8m/s、≤10m/s的年及四季風向頻率。5.3.12空冷氣象參數5DB21/XXXXX—XXXX當火力發電機組采用空冷方式時，應按DL/T5158和DL/T5507的相關要求統計計算典型年氣溫累積小時數、最近10年的基本風況、最近10年的高溫大風、沙塵暴過程的相關氣象要素、逆溫分布等相關空冷氣象參數。5.4工程區域大氣邊界層氣象條件分析分析廠址區域大氣混合層高度和大氣污染系數。5.5氣象防災減災措施及建議5.5.1根據工程廠址區域氣候特征、高影響氣象條件、擴散條件等，提出工程可能存在的氣候風險。5.5.2根據冷卻塔設計參數、最大日溫差和凍融交替循環次數等，提出對冷卻水系統設計進行優化的建議。5.5.3根據抗風參數，對工程冷卻塔、煙囪等高聳建筑抗風、維修維護提出建議。5.5.4從防災減災的角度，提出注重工程區域附近氣象監測與預警、加強重點災害防御及應急措施部署的建議。6論證要求6.1氣象數據和使用要求氣象數據和使用應符合附錄A的要求。6.2氣象要素統計分析方法6.2.1氣象要素的統計方法應符合附錄B的規定。6.2.2對不同氣象要素重現期的推算可采用多種方法試驗，并通過擬合優度綜合分析確定。6.3報告編制和評審參照QX/T423規定的章節內容編制火力發電廠工程氣候可行性論證報告，按照QX/T469的要求進行評審。6DB21/XXXXX—XXXX（規范性）數據使用說明A.1選用的參證氣象站數據清單本文件所用的資料選用建國后氣象站正式建站并有觀測記錄以來的逐時氣溫、逐時降水量、逐時風速、逐日最高氣溫、逐日最低氣溫、逐日降水量、逐日氣壓、逐日降雪量、逐日最大風速、逐日極大風速、逐日各層地溫、逐日凍土深度、逐日相對濕度、逐日蒸發量、逐日天氣現象、逐月日照時數、年結冰期日數、年雷暴日數、年大風日數、年最大積雪深度等。A.2氣象數據使用說明A.2.1如無明確要求，氣候平均值宜采用近30年該氣象要素的累年平均值。極值宜采用有正式氣象觀測記錄以來的歷史極端值。涉及重現期推算時，一般應采用不少于30年且時段連續的數據序列。A.2.2積雪深度、凍土深度、雪壓，結冰、雨凇、霧凇、霜凍等天氣日數以及凍融交替循環次數，按每年7月1日至次年6月30日作為1個年度進行統計。其他氣象要素按日歷年統計。7DB21/XXXXX—XXXX（資料性附錄）氣象要素統計方法B.1大風可能性等級各月大風出現可能性，其計算公式如下：p=f/n.............................................................................(B.1)式中：f——某一月份大風平均日數（天n——當月日數（天）。大風可能性等級的劃分標準見表B.1。表B.1大風可能性等級ⅠⅡⅢp＜0.005B.2大氣混合層高度對一些大型電廠，應當采用廠址區域的探空觀測數據來確定不同穩定度條件下的大氣混合層高度，或采用附近參證氣象站聲雷達、云高儀、激光雷達等觀測反演大氣混合層高度。在缺少現場高空觀測數據的情況下，可根據氣象站地面觀測數據先計算大氣穩定度再計算混合層高度。大氣穩定度與天氣現象、時空尺度及地理條件密切相關，其級別的準確劃分非常困難。中國現有環保法規中推薦的修訂帕斯奎爾分類法，分為強不穩定、不穩定、弱不穩定、中性、較穩定和穩定6級，它們分別表示為A、B、C、D、E、F。確定大氣穩定度等級時首先由云量與太陽高度角按表B.2確定太陽輻射等級數，再由太陽輻射等級數與地面風速按表B.3確定大氣穩定度等級。當大氣穩定度為A、B、C和D時：h=asu10/f...........................................................................(B.2)當大氣穩定度為E和F時：8DB21/XXXXX—XXXXh=bs1/2..........................................................................f=2Ωsinφ...........................................................................(B.4)式中：h——混合層高度（mu10——10m高度平均風速（m/s大于6m/s時取為6m/s；as和bs——混合層系數，無量綱量，見表B.4；f——地轉參數；Ω——地轉角速度（rad/s取7.29×10-5rad/s；φ——地理緯度(°)。表B.2太陽輻射等級數123012300110000100000注：云量(全天空十分制)觀測規則與中國氣象局編表B.3太陽輻射等級和地面風速確定大氣穩定度等級3210ABDEFBCDEFBCDDECDDDDDDDDDD9DB21/XXXXX—XXXX表B.4遼寧地區as和bs值asbs注：靜風區各類穩定度的as和bs可取表中的最大值。B.3重現期的計算方法B.3.1極值I型分布及其參數估計方法按照QX/T529附錄B.1計算。B.3.2皮爾遜Ⅲ型分布及其參數估計方法按照QX/T529附錄B.2計算。B.3.3極值重現期按照QX/T529第8章計算。B.4風壓將不同風速儀高度和觀測時距的年最大風速，統一換算為距地面10m高、10分鐘平均的年最大風速(m/s)。當風速儀高度與標準高度10m相差過大時，可按下式換算到標準高度的風速：v=vz式中：v——標準高度的風速(m/s)；vz——風速儀實際觀測風速(m/s)；z——風速儀實際高度(m)；α——空曠平坦地區地面粗糙指數，取0.15。使用風杯式測風儀時，必須考慮空氣密度受溫度、氣壓影響的修正，可按下述公式確定空氣密度：...........................................................式中：p——空氣密度(t/m3)t——空氣溫度(℃)；p——氣壓(hPa)；DB21/XXXXX—XXXXe——水氣壓(hPa)。也可根據所在地的海拔高度z(m)按下述公式近似估算空氣密度：P=0.00125exp(-0.0001z).............................................................(B.7)選取年最大風速數據時，一般應有25年以上的資料；當無法滿足時，至少也不宜少于10年的風速資料。在計算不同重現期最大風速后，按貝努利公式，確定相應重現期的最大風壓。貝努利公式如下：Pv2...........................................................................式中：——風壓(kN/m3)P——空氣密度(t/m3)v——某一重現期最大風速(m/s)；B.5雪壓當參證氣象