核电厂总排放口设置与液态流出物排放方式探讨

采用直流循环冷却的滨海核电厂温排水排放口与放射性液态流出物排放口是共用的,称为总排放口,因此总排放口的设置须同时满足温排水和放射性液态流出物排放的法规要求。排放方式的选择除与受纳水体热环境容量、岸滩类型与应用可处置度、取水温升限值和技术经济指标等相关外,还与总排放口位置、受纳水体潮汐类型密切相关。以非正规半日潮为例,综合相关法规资料及我国核电工程实际,分析了放射性液态流出物排放方式及总排放口设置的相关做法,并给出了一些积极建议。     

内陆核电站放射性液态流出物排放评述

对国际主要核电发展国的内陆核电站放射性液态流出物排放控制实践进行了总结。然后,结合中国内陆核电站放射性液态流出物排放规范以及滨海核电站排放情况,分析了中国在审批具体内陆核电站放射性液态流出物排放许可时需要注意的问题。最后,探讨性地提出了内陆核电站放射性液态流出物排放许可需要实行公众辐射剂量、排放总量、排放浓度、单位发电量排放、水安全保障、水环境保护等多层次管理和特定水域排放许可差异化管理的建议。     

核电厂冷却水及含放射性液态流出物的三维数值模拟

建立河道三维水流和冷却水及含放射性液态流出物三维数学模型,对某滨河核电厂冷却水排放及含放射性液态流出物核素分布进行数值模拟研究,分析厂址排水口附近的温度场和浓度场的扩散规律。研究结果表明:方程中考虑排放口的流量动量,可合理反映扩散管周边的流态;厂址独特的河弯水力特性,使得不同扩散管布置对排放物质的稀释结果影响不大;各方案0.1℃温升线均未超过河道宽度的1/4,影响范围枯水期最大、洪水期最小,温升分布在排水口附近不均匀,但越往下游越均匀;下泄流量越大对核素的稀释作用越大,各方案稀释1 000倍时的影响长度均在3.5km左右;核素排放对上游影响很小,最大回溯距离不超过200m。这些结论可为工程设计、建设及运行提供技术服务,也对内陆核电环境问题的相关研究具有参考价值。     

核电厂液态流出物厂外长距离管线排放方案研究

随着滨海适宜开发的核电厂址越来越少,一些合适的近海厂址也进入核电建设单位的视野,但这些厂址往往需要解决长距离的取排水管线问题.目前国内对于核电厂液态流出物厂外长距离管线排放方式还没有明确的法律法规要求.通过调研国外核电厂液态流出物排放的相关案例,并结合目前国内设计上的主要针对性方案,从环境影响及经济性角度分析了核电厂液态流出物厂外长距离管线排放的可行性,并提出了需要关注的问题.     

顺直河道小型堆厂址温排水及液态流出物扩散计算公式及验证

根据小型堆内陆厂址的排水特点,针对概化有代表性的顺直矩形断面河道,在排水流量和排水温升及污染物相对浓度一定的条件下,通过数学模型研究不同河道宽深比和来流比情况下的温升分布和液态流出物浓度分布规律。利用无量纲的环境水体特征参数,提出温排水影响范围、液态流出物浓度场特征参量的估算公式,以及排水口下游1km断面处相对浓度特征量变化规律,并经过了实际验证。根据规范关于温排水、液态流出物的环保要求,提出了所需的最小河道来流量,可作为内陆小型堆选址、环境影响的依据和参考。     

内陆三代压水堆流出物非放射性物质排放控制

由于内陆厂址较沿海厂址受纳水体容量有限、扩散条件较差,内陆厂址需要考虑的一个问题就是液态流出物中非放射性物质排放.通过分析三代压水堆内陆厂址流出物非放射性物质排放与现有法规标准要求,发现三代压水堆现有设计中工艺废液或反应堆冷却剂流出液的硼排放高达22.91 mg/L和20.15 mg/L,不能满足内陆厂址排放要求,建议增加反渗透装置进一步除硼.洗涤废液中的表面活性剂等污染物,经温排水稀释后,总排放口处能满足排放要求,但考虑环境友好,仍建议采取UV/O 3降低洗涤废液污染物排放量.     

弱环境流速水域内陆核电厂液态流出物排放设计优化研究

理论和实践经验均表明,内陆核电厂采用多孔扩散器有利于加快近排放口区域液态流出物的掺混稀释。基于美国环保署推荐的近区模拟工具——CORMIX专家系统,对低环境流速水文条件下的内陆核电厂的多孔扩散器开展了研究。分析表明:对于近岸布置的多孔扩散器,在低环境流速、相对较强射流以及水深较深条件下,(1)扩散器主管长度Ln与排放口下游断面的最小相对稀释比例H呈正相关,喷口直径D与H呈负相关,喷口水深HD与H呈正相关;在排热量相同的情况下,流量Q与H呈正相关。(2)对于排放口下游1 000 m断面处的最小相对稀释比例H1 000 m,各几何参数灵敏度由高到低排序为,喷口直径D、喷口数量n、主管长度Ln。研究结论可供内陆核电厂液态流出物排放工程的设计及优化参考。     

内陆核电液态流出物排放口型式优化研究

液态流出物排放方式优化是内陆核电重点关注的问题之一,本文针对国内某内陆核电厂址液态流出物排放口型式进行优化研究,以提高初始稀释度,降低液态流出物排放对环境水体的影响。选取CORMIX软件作为优化工具,采用河道实体模型试验近区稀释度测量结果对CORMIX断面概化合理性进行了验证分析,在此基础上对单喷口和多喷口排放的出流水平方位角、垂向仰角、出流流速,多喷口间距等参数进行了优化,提出了各参数适宜的取值范围。研究表明,本厂址水深有限,采用水平深层排放加强垂向掺混能获得更好稀释效果,同等环境流速、水深,采用相同的排放仰角、排放流速和排放位置等设计参数,多喷口排放型式稀释效果优于单喷口。本文结果可供工程设计和相关研究参考。     

内陆核电站低放射性废水排放的三维计算

本研究应用EFDC三维水动力学数学模型,对典型受纳水体富水水库中核电站的低放射性废水排放进行了数值计算。富水水库库容较大、水体较深、水面窄长。先对由排放引起的水库内浓度场的稳定过程和稳定时间进行了预备计算,之后对表层排放、底层排放两种不同的排放方案进行了计算与分析,给出了表、底层排放核素分布的三维结构。模拟结果表明:污染物在环境水域中的运动规律,主要由环境流场决定。水库水深大,水体的稀释能力较强,且有向流速大的水层输移的趋势;不同半衰期物质,其浓度分布因水流输运作用与自衰作用的影响程度不一,同样条件下,半衰期长的核素浓度线包络面积也较大。     

水流分质排放分质处理技术和应用

在保护水域水质、控制水污染过程中,水域通常只是被动地接纳水体,对水体水质和水量的感知量,被分割在两类不同的体系或载体中进行监测和管理,没有组成共同的数据信息链,需要改变这一状态来提高水污染防治效果.水流分质排放分质处理方法及研制出的成套设备集成系统,通过在线实时分级方式,快速获取同一载体上的水质和水量的感知量,使水域能按照设定的水功能区域的水质管理目标,主动地选择水体,使水流按照水质的状态和要求,分流至相应区域,实现水流执行机构控制与水质环境感知一体化,实现分质排放和分质处理.它为我国实施最严格的水资源管理制度,控制水污染排放和扩散,合理利用水资源,提供了一套新思路、新方法和新装备.     

内陆核电厂放射性废液中硼酸的反渗透分离实验研究

建设内陆核电是我国经济社会发展的必然需求,但由于内陆核电自然环境和社会环境的特殊性,必须更进一步考虑排放对环境和公众的安全影响,对放射性废液进行深化处理,在解控排放的基础上进一步降低排放水平。本文在内陆AP1000机组已实施的放射性废液处理系统改进的基础上,开展了放射性废液深化处理研究,通过大量实验考察了不同进水pH值、硼浓度、含盐量、水温等水质条件和不同工作压力、回收率等运行条件下反渗透装置对硼酸的去除性能和对模拟放射性核素的截留能力。结果表明,通过控制适当的工艺条件,可以去除废液中80%以上的硼酸,同时保持很好的核素去除效果,达到进一步降低排放水平的目的。研究成果可为内陆核电厂放射性废液处理系统深化处理工程应用提供有力的技术支撑,并为后续内陆核电放射性废液深化处理提供参考。     

三峡水库汛期“蓄清排浑”动态运用方式计算研究

在入库沙量大幅减少的背景下,三峡水库持续开展汛期中小洪水调度,增大了汛期库区泥沙淤积和防洪风险,减少了水库下泄大流量的机会。在三峡水库汛期,开展“蓄清排浑”泥沙调度方式动态运用研究有助于进一步优化三峡水库汛期调度方式。利用三峡水库干支流河道一维非恒定流数学模型,探索开展了三峡水库汛期 “蓄清排浑”动态运用方式计算研究,并提出了汛期“蓄清排浑”动态运用方案。计算结果表明:三峡水库汛期“蓄清排浑”动态运用方式可以同时兼顾排沙、发电和防洪,“蓄清”水位150 m要优于155 m,“蓄清”运行期间库水位可选择在145~150 m之间浮动运行;建议将寸滩含沙量达到2.0 kg/m³且当日寸滩站入库流量≥25 000 m³/s的时间作为水库增泄“排浑”的起始时间,将出库含沙量降至约0.1 kg/m³作为“排浑”调度结束重新进入“蓄清”调度的泥沙参考因素。研究成果可为三峡水库汛期优化调度提供参考。     

碾盘山水利水电枢纽洪水调度运行方式与回水计算研究

碾盘山水利水电枢纽水库属于平原河道型水库,为满足河段防洪要求,减少堤防加高加固工程量及淹没损失,当洪水来临时,可考虑设置临界流量。当水库来水流量大于此流量时,水库以下游安全泄量为目标,尽量敞泄洪水,将库水位从正常蓄水位降低。本次研究以正常蓄水位加临界流量所形成的回水线较正常蓄水位加安全超高的控制线不新增淹没或增加淹没较少为原则,确定了合理的临界流量数值和洪水调度运行方式,进而计算水库回水水位。     

我国内陆核电发展过程中水资源安全相关问题

核电作为一种清洁能源,在我国的能源结构调整和节能减排中起着举足轻重的作用,但其潜在的放射性污染会对水资源安全构成一定的威胁。由于自然环境和社会因素的巨大差异,内陆核电的水资源安全问题更加凸显。在简要介绍了核电站运行原理及安全设计后,阐述了国外内陆核电的状况。从放射性液态流出物污染、冷却水污染和硼污染三方面分析了内陆核电站运行对水资源安全的影响以及我国的控制措施。从水资源管理思路、水资源论证深度、水资源应急响应机制三个方面论述了我国内陆核电水资源管理中亟待加强的方面。     

内陆核电厂选址阶段水资源约束条件指标体系

简要介绍了构建内陆核电厂选址阶段水资源约束条件指标体系的原则和基本思路,从水资源配置与管理要求、取水水源条件、低放射性废液排放受纳水域水文条件、水资源安全4个方面构建了水资源约束条件指标体系。应用实例分析结果表明,水资源约束条件指标体系可作为内陆核电厂厂址选择的约束条件,可为选址阶段解决内陆核电建设与运行可能面临的水资源问题提供技术依据。     

三峡三期工程施工期泄洪调度运行水力学研究

三峡工程2002年11月实行明渠封堵截流后，工程建设转入三期工程施工。2003年6月上句，三峡工程将进入库水位为135m围堰挡水发电期。此期间枢纽泄洪调度运行的有关水力学问题是一个复杂而重要的课题。利用模型试验，研究枢纽泄洪对枢纽建筑物及工程设施运用安全、护岸防护等水力学方面的影响，通过泄洪设施运行调度的对比、优化，推荐较优的枢纽调度方式，为设计编制调度规程参用。     

石羊河流域水资源利用格局变化的水文与环境效应及合理配置

内陆河流域由于地表水、地下水资源的多次相互转化以及生态系统完全受水控制的特点，其水资源的合理配置应以生态水文学为基础。本文阐述了石羊河流域的水资源形成特点及其开发利用现状，分析了石羊河流域水资源开发利用(尤其是灌溉农业发展)引起的区域水资源转化与水资源利用格局的变化，以及由此产生的水文与生态环境效应，提出了遵循生态水文学原理的流域水资源合理配置模式，即通过生态的水热平衡原理确定流域合理的绿洲发展规模，在保证生态需水的基础上合理分配上中下游以及社会经济各部门的用水，调整产业结构，节约奢侈的蒸腾耗水，提高用水效率。