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TCHES 49-2020 冷却水工程水力、热力模拟技术规程.pdf

升）场或浓度（相对浓度）场。 3受纳水体为感潮河道时，可根据工程水域水文基本特性按5.4.1条第1款或5.4.1条 第2款执行

开）场或浓度（相对浓度）场。 3受纳水体为感潮河道时，可根据工程水域水文基本特性按5.4.1条第1款或5.4.1条 第2款执行。

5.4.2成果分析应包括下列内容：

1绘制水位、流速、温度（温升）、浓度（相对浓度）时空分布图表，包括温度（温升）、 浓度（相对浓度）过程线及包络图表等。 2分析水位、流速、温度（温升）、浓度（相对浓度）时空分布变化规律。 3分析计算成果合理性

1绘制水位、流速、温度（温升）、浓度（相对浓度）时空分布图表《公路工程地质勘察规范》（JTG C20-2011），包括温度（温升）、 农度（相对浓度）过程线及包络图表等。 2分析水位、流速、温度（温升）、浓度（相对浓度）时空分布变化规律。 3分析计算成果合理性。

(Eu) =(Fr), =(F), =(Re), =(Fo) =(Pe), =1

6.2.1冷却水模型设计应按照6.1节相似准则进行。试验可采用正态模型或变态模型。模型 应按下列原则选择： 1重点研究取排水工程布置及其近区的流场和温度（温升）场特性的试验，宜采用正 态模型或小变率模型。 2重点研究受纳水域的散热能力试验，应采用变态模型，并按照散热相似准则设计模 型，选定模型比尺。 3在同一模型中受纳水域包括近区和远区，且两者存在水力、热力上的因果影响，应 专门论证模型的几何变率。

6.2.2模型设计应考虑水位、

1工程水域水工建（构）筑物对水域流场的影响。 2工程冷却水对受纳水体的主要影响区。 3相邻工程冷却水的相互影响。 4模型试验水域开边界进出流的调整要求。

6.3试验设备与量测仪器

6.3.1冷却水工程水力、热力以及液态流出物模型试验，除有特殊模拟要求外，应在室内进 行。 6.3.2冷却水试验用的加热系统应保证恒定供热，控温精度为土0.1℃。液态流出物试验用 的示踪剂添加系统应保证原液浓度恒定，其示踪剂添加系统流量控制精度为土1%。 6.3.3试验用潮汐模拟系统应满足试验潮汐模拟参数精度要求。 6.3.4试验量测仪器仪表的技术指标应满足测试要求。 6.3.5 试验所用仪器、设备应检验合格。 6.3.6试验应包括下列主要量测仪器设备： 1流量、流速测试仪器。 2水位量测仪器。 3洲温仪盟

1流量、流速测试仪器。 2水位量测仪器。 3测温仪器。 4水位跟踪测架响应时间应与水（潮）位变化相匹配 5示踪剂（液态流出物试验）浓度量测仪器。 3.7其他试验仪器设备应符合SL155的规定。

布置图、结构物制模图、测点布置图，并明确制

6.4.2模型制作、安装完成后，应进行检验与校核，并有完整记录。 6.4.3其他有关模型制作、安装及量测设备安装等要求应符合SL155的规定。

6.5.1模型验证内容应符合4.3.1条的要求。

1模型水质应按试验要求控制。无明确要求时，水体应保持洁净， 2量测仪器及测控设备应进行现场检验和调试。 3模型温度场（或浓度场）应达到稳定状态后止式量测。 4液态流出物试验的示踪剂应选择化学性质稳定、易溶于水、不易被吸附、对环境条 件不敏感、无毒、对试验水体密度影响小的物质，

6.5.3试验水文条件应符合下列要求：

1受纳水体为河道时，应按全年设计枯水、夏季设计枯水等水文条件进行模拟。受纳 水体为湖泊、水库时，应按设计枯水年水文条件进行模拟。 2受纳水体为海域时，工程可行性研究和设计阶段应采用有代表性的大、中、小潮进 行模拟。 3受纳水体为感潮河道时，可根据工程水域水文基本特性按6.5.3条第1款或6.5.3条 第1、2款综合分析结果执行

6.6.1模型试验内容应符合4.4.1条的要求。

1为了便于在执行本规程条文时区别对待，对要求严格程度不同的用词说明如下： 1）表示很严格，非这样做不可的： 正面词采用“必须”，反面词采用“严禁”。 2）表示严格，在正常情况下均应这样做的： 正面词采用“应”，反面词采用“不应”或“不得” 3）表示允许稍有选择，在条件许可时首先应该这样做的： 正面词采用“宜”，反面词采用“不宜”。 4）表示有选择，在一定条件下可以这样做的，采用“可”。 2条文中指明应按其他有关标准执行的写法为：“应符合....的规定”或“应按...执

1为了便于在执行本规程条文时区别对待，对要求严格程度不同的用词说明如下： 1）表示很严格，非这样做不可的： 正面词采用“必须”，反面词采用“严禁”。 2）表示严格，在正常情况下均应这样做的： 正面词采用“应”，反面词采用“不应”或“不得” 3）表示允许稍有选择，在条件许可时首先应该这样做的： 正面词采用“宜”，反面词采用“不宜”。 4）表示有选择，在一定条件下可以这样做的，采用“可” 2条文中指明应按其他有关标准执行的写法为：“应符合......的规定”或“应按......执

标准历次版本编写者信息

标准历次版本编写者信息

本标准主编单位：中国水利水电科学研究院 本标准主要起草人：纪平袁珏赵顺安赵懿珺贺益英秦晓 张强 陈小莉梁 洪华何耘康占山

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水工（常规）模型试验规程SL155 电力工程水文技术规程DL/T5084

目次1总则·.· 173一般规定：4基础资料5数学模型计算..·· 256物理模型试验...· 3117

1.0.2本条为本标准的适用范围。包括电厂在内的工业冷却水按冷却机理，一般可分为 水面冷却、水滴和水膜冷却两类。后者是各类冷却塔及喷水冷却，其测试技术已另有规 定。本标准适用于通过自由水面来冷却的各种冷却水工程模拟，同时也适用于伴随冷却 水排放的液态流出物、余氯（或称为“总残余氧化物"）以及负温差的污染物（LNG（液 化天然气）气化过程中的循环水等）排放等在水体中掺混稀释过程模拟。研究成果可为 取排水工程设计、水环境影响评估以及水资源保护、利用规划等提供科学依据。 .0.4本条说明本标准与SL155《水工（常规）模型试验规程》的关系。冷却水模型试 检与一般水工模型试验不同之处在于增加了温度等变量，一般要求不仅满足水力相似准 则，还要满足热力及物质输运相似准则。数模计算中需考虑相应的物质输运方程。如不 考虑水体的温差效应与水气交面的热交换效应，水力、热力等扩散模型试验与一般水工 模型试验相同

3.1模拟技术类别与选择

程温排水影响区域温度场原型观测结果为后期扩建工程取排水工程布置适宜性等的分 析、判断提供参考。 3.1.2、3.1.3说明在现阶段技术水平基础上的冷却水问题模拟研究方法及其应用条件， 冷却水在受纳水体中输移扩散的模拟一般可分为“近区”与“远区”。“近区”一般是指 排水口附近区域，该区域冷却水与环境水流之间发生剧烈掺混，温度场（或浓度场）变 化梯度较大；“远区”是指“近区”之外的广阔区域，温度场（或浓度场）在此区域变化较 为平缓。 数学模型计算不受试验条件、比尺效应等限制，主要用于远区大范围水域水力、热 力及液态流出物、余氯等的稀释扩散的模拟。数学模型可分为一维、二维、三维模型， 在具体实施时需结合研究对象具体条件、研究目的加以运用。物理模型试验可较好地反 映取排水近区水域水力、热力及液态流出物、余氯等的掺混稀释特性，主要用于工程取 排水近区水域水力、热力及液态流出物、余氯等的稀释扩散的模拟。 工程运行阶段温排水模拟研究工作主要目的是用于已运行工程温排水对受纳水体 影响的后评估，主要研究手段一般采用数模计算方法，必要时也可增加物理模型试验方 法。为了提高此类后评估模型的模拟精度，需要采用相应运行工况下的流场、温度场同 步原型观测成果对模型加以校验。 宽浅型水域一般指水深相对较浅，不易形成密度分层流的水域；密度分层效应显著 的海域是指水深较大，冷却水排入受纳水体后易于形成密度分层的水域。 温排水排放口近区出流初始掺混稀释模拟可采用浮射流无量纲参数化模型，即针对 浮射流采用近似的数值解或由量纲分析结合实验成果进行归纳给出的估算模型，包括长 度比尺模型、卷吸积分模型等，如CORMIX模型（CornellMixingZoneExpertSystem 康奈尔混合区专家系统）等。模拟计算结果可为基于环保要求的排放口水深、流速等基 本条件设定提供参考。 三维数学模型一般包括分层三维数学模型和全三维数学模型， 分层三维数学模型可较好反映水体温差浮力特性，对于排水水深较大、密度分层明 显的受纳水域输移扩散问题，一般增设分层三维数学模型对冷却水排放影响加以模拟研

.4.1～3.4.4对研究报告的编与格式、内容及其相应质量 体下： （1）报告编写 ①封面需有报告全称、版次以及承担单位名称、报告出版日期。 ②靡页一般包括项目名称、承担单位名称以及协作单位名称（如果有），项目负责 人、项目主要参加人、报告编写人、报告审查人、报告审定人（项目承担单位 技术负责人）、报告审批人【项目承担单位主管院（所）长】

①前言，说明研究项目所涉及工程基本情况、问题提出、研究目的、主要内容、

研究工作技术路线及其他所需说明的问题； ②研究项目所涉及水域地形、水文、气象以及工程水域水工构筑物等基本情况介 绍与总结分析； ③模型设计或数值模拟计算方法选择。模型设计需包括模型相似条件，模型限制 条件，模型比尺、模型变率（对于变态模型），模型循环冷却水最小流量，模 型水域开边界条件处理，模拟水域范围等；数学模型需包括水流、温排水或液 态流出物、余氯等输运基本控制方程、辅助方程、参数、求解方法、离散格式 与网格尺度、边界条件及处理方法、模拟计算域范围等。 ④模型制作及量测仪器设备，模型制作的方法和控制精度，主要量测仪器设备的 性能及精度； ③验证试验与验证计算，检验模拟水域水流运动的相似性，对于模拟水域已有 运行工程情况可进行必要的温度场、取水温升相似性验证。数值模拟计算需 对计算参数、模拟区域边界温度场、浓度场回归影响等进行必要的敏感性分 析。 ③工程方案试验或计算成果分析，论述设计方案的合理性及存在问题，修改方案 的指导思想及效果，方案比选、优化结果，为取排水工程的最终方案确定提供 依据。 结语，其中需包含主要结论、存在的问题和建议等方面内容。 3）鉴于工程的重要性以及各种研究手段的优点、缺点，研究工作往往需采用数模 物模试验相结合的技术路线进行。此时，需根据不同模型特点对其主要研究成果 比分析，给出其明确、可信的结论，提出相应的综合分析成果报告。 4）研究报告审核程序一般股包括：审查、审定、批准。工作结束后，试验所用的原 和模型试验的主要资料、分析计算成果、报告底稿、项目任务书、报告审批表、 定意见书等按科技档案管理要求整理归档。 5）当项目委托方对报告基本格式、内容有具体要求时，报告编写需参照执行

4.0.1本条说明了包括地形、水文、气象等基础资料的来源、时效性等方面的基

工程可行性研究阶段之前以收集已有近期资料为主。 工程可行性研究阶段和初步设计阶段，取排水工程附近水域需采用近5年内实测资 料，其他区域可采用已有的近期（最新）资料。 已运行工程温排水环境影响评估一般采用工程水域已有最新资料，其中取排水口附 近区域采用近5年内最新实测资料，其他区域采用已有的近期（最新）资料。 对于水下地形资料，如有充分论据表明取排水域地形基本没有变化或变化不大，相 应地形资料时效性要求可适度放宽； 工程水域气象资料一般采用不少于3年的长系列资料统计分析给出

4.0.2本条说明了基础地形资料的一般要求。

（1）现场实测水下地形范围包括规划的取排水工程区域及其排放物质影响主要敏 感区。对于温排水环境影响问题，相应实测水下地形范围一般包络工程温排水1℃及其 以上温升影响区。现场实测水下地形范围还要满足相应模拟研究工作的需求，如：相邻 工程的影响、模型水域边界过渡段范围以及验潮站设置情况等。 （2）工程水域实测水下地形需至少包括模拟区域内所有的涉水区，视具体工程问 题而定。 （3）测图比例根据工程水域自然地形条件、研究问题性质等确定。一般情况下，取 排水口近区水域水下地形比尺不小于1/2000，其余区域可采用更小比尺的地形图（如 1/10000）或海图。 （4）测图换算成统一的基准面和坐标系，一般采用国家1985高程系统、2000国家 大地坐标系。 （5）液态流出物、余氯等物质排放模拟所需地形资料可参照执行。 4.0.3、4.0.4说明了水文资料的一般要求。水文观测包含：水位、流速、流量、水温、 盐度、液态流出物等排放物质的本底浓度（核电厂项目试验要求，其他项目研究无此要 求）等内容。 （1）河道或河道型水库水域水文测验断面、测站布置能够反映工程水域基本特性。 模拟区域进、出口段至少各布设一个水文测验断面，工程取水口、排水口附近至少布设 个水文测验断面：弯道区域一般增设断面并在两侧岸边各设一个水位测站。工程区域

如有对冷却水输移扩散产生较大影响的支流，需考虑增设水文测验断面。 （2）对于有顶托影响水域，给出不同顶托条件下的测站水位、水面线资料。 （3）湖泊、水库型水域需给出模拟水域内进、出湖、库各干、支流的流量、水位、 水温资料；依据湖泊、水库的地形、水流基本条件一般设置不少于9个水文测站，必要 时可增设水文测验断面，以保证工程水域水流基本特性的准确把握。取、排水口附近 股情况下各设置一个水文测站。 （4）河口、海岸型水域一般顺岸向设置潮位站，其中至少一个测站布设在取水口附 近。对于半封闭海湾，则需在湾口海流入口两侧岸边各自布设一个测站，而湾底至少布 设一个测站。 （5）河口、海岸型水域全潮水文测验需结合工程海域潮汐的代表性要求进行，给出 工程海域有代表性潮型及其连续半月潮资料。 ①工程海域有代表性潮型：即潮型有代表性、潮差出现频率分别满足10%、50% 90%要求的实测大潮、中潮、小潮，其选择、施测基本原则如下：

（2）对于有顶托影响水域，给出不同顶托条件下的测站水位、水面线资料。 （3）湖泊、水库型水域需给出模拟水域内进、出湖、库各干、支流的流量、水位、 温资料；依据湖泊、水库的地形、水流基本条件一般设置不少于9个水文测站，必要 增设水文测验断面，以保证工程水域水流基本特性的准确把握。取、排水口附近 青况下各设置一个水文测站。 （4）河口、海岸型水域一般顺岸向设置潮位站，其中至少一个测站布设在取水口附 对于半封闭海湾，则需在湾口海流入口两侧岸边各自布设一个测站，而湾底至少布 个测站。 （5）河口、海岸型水域全潮水文测验需结合工程海域潮汐的代表性要求进行，给出 星海域有代表性潮型及其连续半月潮资料。 ①工程海域有代表性潮型：即潮型有代表性、潮差出现频率分别满足10%、50%、 要求的实测大潮、中潮、小潮，其选择、施测基本原则如下： 一一潮差频率分析一般可采用平均潮差（一个完整潮周内各涨落潮差的平均值。 对于日潮即为其本身的潮差；对于极不规则的半日潮也可考虑采用最大潮 差统计分析方法）进行，潮差出现频率可按冬、夏两季考虑。鉴于实测资料 难以完全满足潮差频率等要求，具体实施时可选择尽量接近的结果，但其 出现频率偏差一般不超过土5%； 一一不同海域海流特性各异，在依据潮差频率选取有代表性潮流观测时段时， 要注意结合工程海域余流等的基本特征进行选取； 一一每个潮周的平均潮位要与当地平均潮面接近，其偏差不超过土10cm。河口 可适当放宽要求。 ②连续半月潮是指包含上述有代表性大潮、中潮、小潮在内的连续半个月的实测潮 呈。 ③对实测潮代表性进行分析，当其不满足要求且不具备重新测量条件下可考虑采用 查潮（依据历史资料推算分析给出的典型潮型）替代。 （6）大、中、小潮全潮同步水文测验的测站布置需满足数学模型和物理模型试验模 范围及边界控制要求，一般垂直于主潮流方向布设3个断面，每个断面布设2～3个 占。此外在拟定的取水口、排水口附近各布设一个测站。连续半个月的同步水文测站

潮差频率分析一般可采用平均潮差（一个完整潮周内各涨落潮差的平均值。 对于日潮即为其本身的潮差；对于极不规则的半日潮也可考虑采用最大潮 差统计分析方法）进行，潮差出现频率可按冬、夏两季考虑。鉴于实测资料 难以完全满足潮差频率等要求，具体实施时可选择尽量接近的结果，但其 出现频率偏差一般不超过土5%； 不同海域海流特性各异，在依据潮差频率选取有代表性潮流观测时段时， 要注意结合工程海域余流等的基本特征进行选取：

其偏差不超过土10cm。河口 区可适当放宽要求。 ②连续半月潮是指包含上述有代表性大潮、中潮、小潮在内的连续半个月的实测潮 过程。 ③对实测潮代表性进行分析，当其不满足要求且不具备重新测量条件下可考虑采用 构造潮（依据历史资料推算分析给出的典型潮型）替代。 （6）大、中、小潮全潮同步水文测验的测站布置需满足数学模型和物理模型试验模 拟范围及边界控制要求，一般垂直于主潮流方向布设3个断面，每个断面布设2～3个 测站。此外在拟定的取水口、排水口附近各布设一个测站。连续半个月的同步水文测站 般设置在取排水口附近海域。

（7）已运行工程温排水影响评估研究工作的全潮同步水文测验以及温度场原型观 测一般宜在工程满负荷运行、有代表性潮型（大、中、小潮）条件下进行，水文测站选 择结合厂址已有相关资料水文测站布置情况进行，以便于后期的对比分析。温度场原型 观测范围一般包络工程温排水1℃及其以上温升影响区。 4.0.5感潮河道受径流与潮汐共同作用，分两种情况：对于受径流控制，只有水位变化 没有主流向变化的感潮河道，其径流相关水文控制条件及其相应资料要求可参照本标准 .0.3条河流条件；对于受潮汐控制，存在水位及流速、流向变化的感潮河道，其水文控 制条件及其相应资料要求可参照本标准4.0.3条河流条件及4.0.4条海域条件综合分析确 定。 4.0.6本条说明了工程区域气象条件、取排水工程布置、环境保护要求等方面资料要求 （1）给出工程区域包括气温、湿度、风速、风向、辐射、云量、气压、降水等在内 的多年逐月最高、平均、最低值资料。对于已运行工程温排水影响评估，给出包含大、 中、小潮同步水文测验时段在内的连续一个月逐时气温、湿度、风速、风向、辐射、云 量、气压、降水等资料。 （2）工程水域已有取排水工程及其水工构筑物工程布置、结构形式等资料。 （3）工程水域功能区划、环境敏感点及其环境保护要求等资料。 （4）工程水域通航要求资料。 （5）工程水域岸线规划等资料。

（7）已运行工程温排水影响评估研究工作的全潮同步水文测验以及温度场原型观 测一般宜在工程满负荷运行、有代表性潮型（大、中、小潮）条件下进行，水文测站选 择结合厂址已有相关资料水文测站布置情况进行，以便于后期的对比分析。温度场原型 观测范围一般包络工程温排水1℃及其以上温升影响区。 4.0.5感潮河道受径流与潮汐共同作用，分两种情况：对于受径流控制，只有水位变化， 没有主流向变化的感潮河道，其径流相关水文控制条件及其相应资料要求可参照本标准 4.0.3条河流条件；对于受潮汐控制，存在水位及流速、流向变化的感潮河道，其水文控 制条件及其相应资料要求可参照本标准4.0.3条河流条件及4.0.4条海域条件综合分析确 定。

（1）给出工程区域包括气温、湿度、风速、风向、辐射、云量、气压、降水等在内 的多年逐月最高、平均、最低值资料。对于已运行工程温排水影响评估，给出包含大、 中、小潮同步水文测验时段在内的连续一个月逐时气温、湿度、风速、风向、辐射、云 量、气压、降水等资料。 （2）工程水域已有取排水工程及其水工构筑物工程布置、结构形式等资料。 （3）工程水域功能区划、环境敏感点及其环境保护要求等资料。 （4）工程水域通航要求资料。 (5）工程水域岸线规划等资料。

5.1.1～5.1.3给出了冷却水工程水力、热力及液态流出物等排放计算模型的基本控制方 程、模型边界条件处理、参数选择等的原则、方法。 （1）在实际运用时，根据具体情况选用成熟、适宜的模型与计算方法，数学模型要 具备热量（物质总量）守恒性好、边界适应性好的特点。 （2）模型边界条件处理需与边界物理量实际变化情况协调一致，保证边界条件处 理上的差异不会对计算结果产生明显影响。对模型水域开边界热量或浓度回归影响进行 敏感性计算分析，给出其可能的误差范围，一般要求其相对误差小于1%。 （3）模型计算主要参数选取遵循以下的原则、方法： ①自由表面热通量Q计算公式：

式中：?sn一一太阳净辐射，W/m²； 中a一一大气净辐射，W/m²; ?w一一水体辐射，W/m²； Φ一一水面蒸发散热，W/m²; 一一水面对流向外散热，W/m²; 太阳辐射可以采用厂址附近实测值，或采用公式（2）计算：

式中：α 反射系数，与纬度和季节有关，取值范围一般在0.05~0.10： 一一云量系数； 大气辐射热量与气温和云量有关，可以采用厂址附近实测值，或采用公式计算，常 用的公式形式见公式（3）：

中：P一一大气压力（h

bo——常数，可取为0.62; ②水面的综合散热系数（K)。首先考虑依据工程所在地区的水面散热实测资料确定； 当缺乏实测资料时，可按公式（8）～公式（13）确定

试验成果等），要据此进行率定选取；如无验证资料，可依据类似研究工作所取得的 实践经验进行选取，同时进行敏感性分析。 ④广义分配系数ka：与排放物类型、受纳水体水质（含沙量等）等有关，需考 排放物在水体中的吸附转移等效应，一般通过实验室试验和现场试验数据统计得 出。在核电站核素水体污染预报模型中，可对此项做保守处理，即不考虑核素吸附 转移等影响，取用ka=0。 ③随着技术水平的不断提高，对计算模型、计算参数的认识也在不断加深，研 究工作需注意吸收这些先进的经验与研究成果，藉此不断提高研究水平

5.2模型范围及计算网格尺度

5.2.1、5.2.2说明了数学模型模拟范围、计算网格尺度选取的基本原则。 （1）模型范围选取尽量结合已有实测水位、水流（如国家长期水文站、潮汐测站 等）等测站，以提高模拟精度。模拟范围选取需结合工程实际问题、任务要求等确定。 2）模型计算网格一般采用近区尺度小、远区尺度大的原则布设，网格尺度要足以 又映岸线、建（构）筑物对模拟区域水力、热力等特性的影响。对于明渠取排水方案， 取排水口附近水平方向最小网格尺度一般不超过取排水口宽度的1/3且不超过50m；对 于暗涵取排水方案，最小网格尺度与取、排水口构筑物尺度相协调

5.3.1本条说明了数模计算模型验证基本要求

5.3模型验证与计算水文条件

流速，憩流时间和最大流速出现的时间允许偏差为土0.5h，流速过程线的 形态基本一致，涨、落潮段平均流速允许偏差为土10% 一一流向，往复流时测点主流流向允许偏差为土10°，平均流向允许偏差为土 10°；旋转流时测点流向允许偏差为土15°； （3）当模型验证试验个别测点流速、流向、水位等结果超出允许偏差时，需对比现 场实测资料，分析产生偏差的原因，并采取相应的措施。 （4）滨海、河口水域已运行工程温度场验证一般包括取水温升随潮变化过程、特征 直以及水体表层、垂向温升分布（三维数学模型）等内容。 （5）感潮河道受径流与潮汐共同作用，模型分两种情况：对于受径流控制，只有水 立变化，没有主流向变化的感潮河道，其模型验证内容、要求可参照本标准5.3.1条第1 欧；对于受潮汐控制，存在水位及流速、流向变化的感潮河道，其模型验证内容、要求 可参照本标准5.3.1条第1款及第2款综合分析确定。

5.3.2本条说明了模型计算水文条件需符合的基本要求

（1）内陆水域情况 ①天然河道：需按全年和夏季97%保证率最小流量、90%保证率最小月均流量等 设计枯水等水文条件开展相应的工程温排水模拟研究工作；核电厂液态流出物、余氯 等计算一般采用多年年平均来流量、保证率90%最小月均流量、10年一遇连续7天低 流量（7Q10）等进行。 ②水库、湖泊：按90%、97%保证率枯水年最小供水量等水文控制条件开展相应 的工程温排水模拟研究工作。对于液态流出物模拟计算可考虑采用进水库、出水库（湖 白)水域的年设计枯水流量(90%保证率逐月平均进流量、出流量)过程。 ③当取水河道受水库或闸门等调节控制影响时，相应水文条件需结合水库、闸门 调度要求等确定。 （2）滨海、河口水域采用有代表性潮型（也称“典型性”，包括：大潮、中潮、 小潮）或代表性半月潮型水文条件，同时考虑风生流、沿岸流等影响。液态流出物模 拟计算工作采用工程海域有代表性半月潮型水文条件进行。 （3）滨海、河口水域已运行工程温排水影响评估工作采用有代表性实测大、中、 朝开展相应的模拟研究工作。 （4）感潮河道水域分两种情况：对于受径流控制，只有水位变化，没有主流向变

的感潮河道，其模型计算水文条件可参照本标准5.3.2条第1款执行；对于受潮汐控制， 子在水位及流速、流向变化的感潮河道，宜采用有代表性的大、中、小潮或连续半月潮 叠加设计枯水来流进行模拟，其具体的模型计算水文条件可参照本标准5.3.2条第1款 及第2款综合分析确定。 （5）水文控制条件选取还 规范的规定等要求

5.4.1本条说明了计算内容需符合的基本要求

5.4计算内容与成果分析

1）河流或湖泊、水库模型需计算并给出不同设计工况（包括：取排水方案、工程 见模（如电）装机容量等）、岸线地形变化等）和不同水文条件下的水面线、流场、温度 （温升）场或浓度（相对浓度）场以及取水温度（温升）或取水浓度特征值。 （2）海域模型需计算并给出不同设计工况（包括：取排水方案、工程规模（如电厂 装机容量等）、岸线地形变化等）和不同水文条件下潮位、流场、温度（温升）场或浓度 （相对浓度）场以及取水温度（温升）或取水浓度特征值。 （3）感潮河道模型分两种情况：对于受径流控制，只有水位变化，没有主流向变化 的感潮河道，其模型计算内容可参照本标准5.4.1条第1款执行；对于受潮汐控制，存 主水位及流速、流向变化的感潮河道，其模型计算内容可参照本标准5.4.1条第1款及 第2款综合分析确定

表1两类模型的设计要求

可用模型流量大于临界流量替代。临界流量的含义为对于冷却池模型，当冷却水量超过 此值后，受纳水域的整体流态已不随流量增大而明显改变。模型水深主要指包括取排水

口在内的温排水（或其他污染物）主要影响区的水深，该区域模型最小水深一般不小于 3cm

5.1.6本条是试验任务涉及风效应时的补充相似

（1）水上地形和建筑物的几何相似； （2）水面热交换通量相似； （3）风作用于水面后水域流速场相似； （4）风吹效应对水面坡降及沿程能量变化相似

（1）水上地形和建筑物的儿何相似； （2）水面热交换通量相似； （3）风作用于水面后水域流速场相似； （4）风吹效应对水面坡降及沿程能量变化相似。 5.1.7本条是冷却水试验任务涉及冰冻、泥沙等问题时需补充的相似条件要求。主要包 活： （1）涉及冰冻时需兼顾考虑冰冻效应相似要求， （2）涉及泥沙问题时，可综合分析冷却水运动与泥沙运动相似要求，提出可兼顾两

（1）涉及冰冻时需兼顾考虑冰冻效应相似要求。 （2）涉及泥沙问题时，可综合分析冷却水运动与泥沙运动相似要求，提出可兼顾两 者要求的模型设计方案。 5.1.8现状技术条件下，尚难以在大水域物理模型试验中模拟液态流出物（如核电厂排 放物中的核素）自身衰变、物质吸附转移等对其浓度场的影响，只能采用适宜的示踪剂 奠拟其在环境水体中的掺混、稀释效应。由此，液态流出物扩散模型试验可考虑与冷却 水试验在同一模型中进行

6.2.1本条说明了模型设计及其几何变率选取需要遵循的原则。

（1）模型比尺的选定及最终依循的模型相似条件要根据试验研究的重点内容及试 检客观条件而定，具有一定的自由度。根据已有冷却水模型试验的实践经验，将模型的 分类及其相似要求列于表2。

表2冷却水模型的分类及相似要求

注1：波念流出物护散试验与冷却水试驱在同一模型中进行，相应模型试验要求与之相同 注2：试验条件方面需增加示踪剂添加系统。 注3：为糙率：d为泥沙粒径。

注3：n为糙率：d为泥沙粒径

（2）对于在同一模型需同时考虑受纳水域包括近区和远区影响的整体模型，其模 型的几何变率需依据主要研究目的、内容进行系统分析论证后确定，在一般情况下，此 类模型变率选择8=l,/z,≤5。 5.2.4本条为模型模拟范围选择说明，具体操作时尚需结合6.1.1条及6.2.1条的要求确 定。对于模型的正态、变态及变率的选择原则，可参见6.1.2条说明。 物理模型试验需依据任务要求选择足够大的模拟范围。一般情况下，需保证1℃以 上温升影响区(或稀释倍率10倍以上区域)在模拟范围内。模拟边界需考虑温度或浓度回 日影响，具体可采用数模计算 (或估算)方法给出边界进出流温差(或浓度差)并据此进行 修正。

闽2016-G-125：福建省静钻根植复合配筋先张法预应力混凝土管桩现行.pdf6.3试验设备与量测仪器

6.3试验设备与量测仪器

3.3.1为了避免露天的不稳定气象因素影响模型的水力、热力模拟而强调要在室内进 宁试验。 模拟冷却水运动浮力效应的水体密度差是由水温差控制的，水的密度与水温是非线 生关系，水面散热系数也随气象条件而异，因此要保持冷却水运动的水力、热力相似， 模型试验环境水温、气象等因素需要保持适宜的稳定条件。一般要求试验室内无风、试 验期间室内气温变幅不超过5℃，环境水温变幅不超过0.5℃。 5.3.2模型恒温加热系统是用于控制取排水流量、温差的设备；示踪剂添加系统则为用 于控制示踪剂流量、浓度的设备。 5.3.3潮汐发生及控制系统是用于控制模型开边界潮汐参数的专用设备，由量测系统、 空制系统组成，目前多采用模型开边界分段进出流量自动控制系统来实现。 .3.6本条所列仪器仪表为冷却水试验常用仪器，不包括含沙量等专用仪器。测温仪器 青度要求为土0.1℃；示踪剂（液态流出物试验）浓度检测仪器的精度要求为土10%。 5.3.7其他量测仪器如压力、水位、流量等与水工模型试验同

（1）对模型试验水质的基本要求。 （2）主要指电测仪器、设备的调试，如现场电压指标，电磁干扰等影响的排除，确 保仪器设备的安全、稳定运行

（3）模型中的水力、热力及其他液态排放物参数随水体蓄热（或其他液态排放物的 蓄积等）而渐趋稳定，试验要监测模型中特定点的温度或排放物浓度，待其趋于稳定后 恒定流水域不同时刻温度值或浓度值的差值小于1%；潮汐水域相邻两个潮态温度值或 浓度值随潮变化过程线上同时刻点对应的温度值或浓度差值小于1%)认为模型水力、热 力或液态排放物参数已达稳定。 （4）液态流出物试验示踪剂选择的基本要求。现阶段常用示踪剂包括：荧光物质（荧 光素钠、罗丹明B）、钠盐(氯化钠、氟化钠)等

HG／T 20203-2017标准下载5.5.3本条说明了模型试验水文条件基本要求。

（1）内陆水域冷却水、液态流出物等试验可参照可参照本标准5.3.2条相应条款 进行。 （2）滨海、河口水域冷却水、液态流出物等试验采用有代表性潮型（大潮、中 潮、小潮）水文条件进行，同时需考虑风生流、沿岸流等影响。连续半月潮持续时间 较长，试验室条件气象等客观因素变化对其试验结果影响较大且难以修正，故此不进 行半月潮物理模型试验。 （3）感潮河道模型分两种情况：对于受径流控制，只有水位变化，没有主流向变化 的感潮河道，其水文控制条件可参照本标准6.5.3条第1款执行；对于受潮汐控制，存 在水位及流速、流向变化的感潮河道，宜采用有代表性的大、中、小潮并叠加设计枯水 来流进行模拟，其水文控制条件可参照本标准6.5.3条第1款及第2款综合分析确定。