简要信息

    【获奖类型】应用二等奖
    【任务来源】山东核电有限公司
    【课题编号】HY-2006-3-11
    【课题起止时间】2004年6月～2006年7月
    【完成单位】水力学所
    【主要完成人】纪  平、袁  珏、段杰辉、张  强、陆  洋、康占山、赵懿珺

    立项背景

    山东海阳核电厂拟建于山东省海阳市城东南约22km处的冷家庄，电厂采用直流供水系统，以海水作为冷却水源。根据电厂规划要求，研究工作需按1000MW及1500MW两种机型进行，相应核电厂规划总装机容量分别为6×1000MW（分三期建设）、4×1500MW（分二期建设）。核电厂低放废水将随循环冷却水排至工程海域。

    随着我国对环保问题重视程度的不断提高，如何充分利用工程海域海流特点，探询可兼顾电厂安全取水（满足取水水温要求）与保护水环境 （尽量降低温排水和低放射性核素对海洋环境的影响程度）的取排水工程布置方案成为本项研究的核心目标，也是电厂规划建设必须首先解决的问题，为此，业主方－山东核电有限公司委托中国水科院水力学所对上述问题采用数模计算与物理模型试验相结合的技术手段进行模拟研究，期望最终提出合适的解决方案。

    研究内容

    （1）山东海阳核电厂工程温排水、低放废液物模试验研究
    本研究为温排水、低放废液物理模型试验，模型平面比尺为Lr=340，Hr=140，模型变态率为2.4。利用物模试验方法研究各期工程温排水及低放废液在近区水域的分布特性及取水温升、取水相对浓度的随潮变化过程；研究取、排水口近区水域中电厂温排水及低放废液输移特性，论证核电厂规划容量的可行性，为核电厂水工构筑物布置方案的设计和环境影响评价提供科学依据；对委托方提出的取、排水口布置方案做出优选和必要的改进，提出优化方案的主要设计参数。
    （2）山东海阳核电厂工程温排水、低放废液数模计算。
    大范围海域潮流场、温排水输移数值模拟计算，采用已成功应用于多项电厂温排水计算的二维数学模型。采用数模计算手段对工程海域大范围流场特性进行模拟研究，以便为取排水工程布置提供参考，同时可为近区物理模型试验提供必要的水力边界条件；通过大范围模拟计算研究温排水、低放废液在环境水域中的输移扩散规律及其对环境水域温升的影响，为环保评价提供依据。

    创新点

    （1）首先采用由局部到整体的研究方法，在充分利用工程海区潮流特点的基础上，提出了可兼顾电厂取水安全、环保要求以及运行经济性要求的优化取排水方案，同时，方案的确定不仅限于本项研究成果，同时也主动地充分考虑了泥沙、波浪等方面的研究成果，使得该方案更加切实可行，受到业主方的高度肯定与赞扬。
    （2）本项研究低放废水试验模拟示踪物浓度场模拟检测首次采用了本所自行研制的新型的多点高精度浓度采集系统。该仪器具有响应时间短（128个测点巡检时间不超过2s）、可靠性强、性能稳定、精度高等特点，大幅度提高了放射性废水试验研究成果质量。

    应用前景及社会经济效益

    研究成果已被业主方及工程设计单位采用，取得了良好的经济效益与社会效益。