王霽+伍鳳嬌+聶雅莉
摘? 要:通過對比2011年和2012年這兩年松滋核電氣象站與國家觀測站的月平均風速、最大風速、極大風速、日照時數、大霧日數等氣象要素,以分析核電氣象站所在的陳店鎮馬峪河林場的氣象環境相比于松滋城區是否更利于核電站的選址。
關鍵詞:核電氣象站;觀測站;選址條件;數據對比
中圖分類號:P414??? ????????????文獻標識碼:A?? ????????????文章編號:2095-6835(2014)23-0156-01
1? 核電站選址的環境條件
核電站站址的選擇要綜合考慮核電站所在區域的地質、地震、水文、氣象、交通運輸等多種特征,也要考慮所選站址內部可能發生的人為或自然事件,還要考慮化學流出物排放、熱排放和放射性流出物排放對該地區生態系統、環境及人們的健康造成的影響。另外,還要結合乏燃料、新燃料和放射性固體廢物的轉運和存儲。
核電站建設不僅需要滿足遠離大城市、人煙稀少等條件,還需要符合建設工程所需的自然條件。例如,所選區域的水源必須豐富,便于帶走核電站排出的余熱,并為人們提供必要的生活用水。同時,還要具有優良的大氣擴散條件,以便銷毀核電站中排出的放射性氣體。另外,所選區域的地質必須穩定,以免受到自然災害的襲擊。核電氣象站產出的電力主要輸向城市,因此,核電氣象站不應距離城市太遠。相關統計表明,目前,我國已經有6個核電站投入運營,籌建中的核電站有25個,在建核電站有21個,并且核電站的選址呈現出由沿海布點向內陸布點移動的趨勢。先后共有十多個省份已準確建設內陸核電站,幾大內陸省份還出現爭建首座內陸核電站的不良現象。在建設大量核電站的前提下,確保核電站選址的科學性和維護運營的安全性非常重要。
2? 核電站選址的氣象環境條件
2.1? 風力條件
一般情況下,核電站的選址更傾向于沿海地區,那么,與內陸地區相比,沿海地區有哪些優勢呢?據相關資料統計,沿海地區核電站的氣象環境條件優于內陸核電站,其中一個最重要的因素就是沿海地區的風力要明顯強于內陸。風力資源由沿海向內地減少,到內陸又加強。沿海地區除海陸熱力性質差異導致海陸風較明顯外,還經常伴有臺風或熱帶氣旋的影響,風力較大。大的風力為大氣擴散創造了良好的條件,有利于核電站核污染物的擴散,而即便是在內陸建站,也將平均風速、最大風速、極大風速作為重要的選址考慮因素。
2.2? 逆溫層條件
核電站選址除了要考慮風力的大小外,還要考慮大氣穩定性等參數。從本質上來講,站址的選擇必須要符合大氣彌散的條件。一般來說,盆地逆溫層的穩定性較強,在冬季,四川盆地的溫度與上海、武漢等同緯度地區相比要高,通常高于2 ℃,月平均日照時數相對較少,高于40%. 青藏高原、大巴山脈和秦嶺山地層層屏障,使冷空氣的入侵受到阻擋。秦嶺山地作為冬季四川盆地寒潮南下的主要屏障,即便有冷空氣越山而來,但其強度也會減弱;四川的冷空氣從東部經過華南、華中繞流之后會減弱變性,所具有的降溫作用不再明顯。相關統計表明,在1955—1975年間,全國性的寒潮共有42次,對四川造成一定影響的有23次,占總次數的55%左右。與北方地區相比,四川冷空氣入侵的次數明顯較少;與長江中下游同緯度地區相比,也明顯較少。該地區是全國發生寒潮最少的地區之一,造成這一現象的原因主要是:受副熱帶大陸干暖氣團等因素的影響,冬半年盆地上空中低層、對流層的溫度較高,而同緯度的其他東部地區會受到極地冷氣團的控制,從而使西南的暖氣流無法抵達,所以溫度較低。特別是在每年的10月份至次年的3月份這一時間段內,盆地的底層通常會受到變性冷氣團的制約,其上部受到西南暖流的控制,所以隨著離地高度的不斷升高,盆地上空的溫度也在升高,且陰天天數明顯多于其他地區,日照時數偏少。經驗表明,盆地受地形阻擋和逆溫層的影響,空氣流動性差。換言之,逆溫層穩定的地區,其特殊的地理和氣象條件不利于核污染物的擴散,一旦有核泄漏情況發生,高放射性的污染物將會在盆地內與地面相距3 000 m的高空位置聚集并停留一段時間,進而給該地區帶來極大的影響。
3? 觀測數據對比
3.1? 日照時數和大霧日數對比
統計資料顯示,2011—2012年,核電氣象站每月觀測到的日照時數均比松滋國家觀測站觀測到的數據高,偏高幅度從1%~12%不等;而核電氣象站觀測到的年大霧日數分別比松滋國家觀測站少了2 d和3 d,偏少幅度分別為33%和21%. 大霧日數的對比表明,核電氣象站的大霧日數少于松滋國家觀測站,說明馬峪河所處區域上空的逆溫層穩定性不如松滋本站的穩定性強,逆溫層不夠穩定導致馬峪河大霧天氣的形成相對困難,這就解釋了為什么該地的大霧日數要少于松滋城區;日照時數的對比表明,馬峪河的日照時數較長,進而可以推斷出馬峪河上空的云層覆蓋率要低于松滋城區。由此看來,馬峪河逆溫層的穩定性較弱,但空氣對流性較好,更有利于核污染物的擴散。
3.2? 風速對比
統計資料顯示,2011—2012年,核電氣象站所觀測到的月平均風速、最大風速、極大風速均高于松滋國家觀測站觀測到的相應風速。其中,月平均風速偏高8%~55%,月最大風速偏高0%~10%,月極大風速偏高0%~39%. 這說明馬峪河的風力比松滋城區的風力要大。大的風力為馬峪河創造了良好的大氣擴散條件,有利于核電站核污染物的擴散。從風速這個氣象條件來看,馬峪河更利于核電站的選址。
參考文獻
[1]蔡旭輝,康凌,等.核動力廠環境輻射防護規定[M].北京:氣象出版社,2008.
〔編輯:劉曉芳〕
Songzi Nuclear Power Weather Stations and the National Observatory
Observational Data Comparative Analysis of the Assessment Report
Wang Ji, Wu Fengjiao, Nie Yali
Abstract: By comparing the 2011 and 2012 Nuclear Power Weather Stations gotten by two years with the national observatory average wind speed, maximum speed, maximum wind speed, sunshine, fog and number daily meteorological factors to analyze Nuclear Power Stations located Chenjiadian Town of Mayuhe Forest Farm meteorological environment compared to Songzi City is more conducive to the siting of nuclear power plants.
Key words: Nuclear Weather Stations; observation station; site conditions; data comparison