美國濱海核電廠取水設施及生態影響分析和啟示

魏新渝，熊小偉，王一川，徐海峰，李 帷，商照榮

(環境保護部核與輻射安全中心，北京 100082)

美國濱海核電廠取水設施及生態影響分析和啟示

魏新渝，熊小偉，王一川，徐海峰，李 帷，商照榮

(環境保護部核與輻射安全中心，北京 100082)

介紹美國濱海18個核電廠址(共31臺核電機組)取水設施特點及其生態影響。可以看出，在取水設施設計上，美國大部分核電廠采取了減小取水設施對水生生物的撞擊和夾帶的影響措施，包括采用閉式循環冷卻系統；設置改進型濾網及濾網清洗和魚回流系統；降低穿過濾網流速；設置離岸蘑菇頭式取水口；減小取水流量；在取水設施外圍設置屏障網等。雖然采取了一些控制措施，由歷年監測數據可以看出，美國有些廠址的冷卻水取水設施對魚類、貝類等水生生物的夾帶、撞擊影響可能為中等水平，甚至是大的。與我國濱海廠址取水設施比較可以看出，我國大部分核電廠未采取減小取水影響的措施。并且，我國核電廠址機組數量較多，冷卻水取水量較大，取水可能帶來的生態影響不容忽視。因此，應結合廠址特性優化冷卻水取水設施位置、設計、建造和能力，以反映最佳適用技術(BTA)，最小化環境的負面影響。

核電廠；取水設施；撞擊；夾帶；濱海；生態影響；冷卻水

1 研究背景

美國核管會(NRC)回顧了過去和當前美國直流冷卻系統核電廠對水生生物的影響[1]。很多早期受到關注的水生生態問題并不是核電廠普遍問題，例如對浮游植物和浮游動物的夾帶、溫排水中水生昆蟲的過早出現等，從統計上看，這些問題有局部影響，只是偶爾出現，尚無長期或遠場影響記錄。其他問題例如溫升導致水中溶解氧水平降低、重金屬的排放、冷沖擊以及有毒生物的出現是一些核電廠的問題，但已被緩解或解決了。當前直流冷卻系統核電廠值得關注的有三個問題，即：取水設施對魚類、貝類等幼體的夾帶(或稱卷載效應/卷吸效應)；取水設施對魚類、貝類的撞擊(撞擊是指取水過程中在取水設施的外部或在濾網裝置上截留的各個生命階段的魚和貝類)以及溫排水的影響[2-3]。

在我國，當前所有的濱海核電廠均采用的是直流冷卻系統，電廠規模較大，機組數量較多(核電廠址規劃的機組數量均在四臺及四臺以上)，取水量大。其溫排水可能帶來的環境影響被廣泛關注[4-8]。然而，電廠取水對水生生態的影響沒有得到足夠的重視。我國當前尚無針對取水夾帶影響的法規標準體系，無取水夾帶影響的跟蹤監測和后評價管理和控制要求，大部分電廠均未對夾帶的生物損失進行監測和核實，未采取切實有效的方法控制夾帶的影響。在研究方面，徐兆禮等[9]認為如果在取水口附近建立余氯屏障，可控制夾帶的影響。我國當前大部分電廠均忽視了取水設施運行對較大水生生物的撞擊影響，無相關的研究報道和監測結果。此外，近年我國濱海河口運行核電廠發生多起由于海生物暴發堵塞取水設施導致冷源喪失事件，這一方面影響到核電廠安全運行，另一方面造成海生物的損傷。為此，急需有針對性地開展優化核電廠取水設施的研究。

美國在控制取水設施撞擊和夾帶影響方面有較健全的法規標準體系，并且積累了大量的監測和研究數據，其濱海核電廠法規標準的執行情況、取水設施的設計和優化情況、對生態影響監測結果的分析和總結等對我國濱海核電廠取水設施運行影響的控制有很好的指導作用。因此，調研了美國濱海18個核電廠址(共31臺核電機組)取水設施及其環境影響的特點；并與我國濱海核電廠取水設施進行比較，以找出需要進一步優化和考慮的方面，為核電廠取水環境影響評價導則的制定奠定基礎。

2 美國濱海廠址取水特點及影響的分析和啟示

調研了美國濱海18個廠址(共31臺核電機組，其中6臺機組已停運)，順序從東海岸(由北向南)至西海岸(由南向北)，分別為Maine Yankee(緬因州)、Seabrook(新罕布什爾州)[10-11]、Pilgrim(馬薩諸塞州)[12]、Millstone(康涅狄格州)[13]、Shoreham(紐約州)、Indian Point(紐約州)[14-16]、Oyster Creek(新澤西州)[17]、Hope Creek 和Salem(新澤西州)[18-19]、Calvert Cliffs(馬里蘭州)[20-21]、Surry(弗吉尼亞州)[22]、Brunswick(北卡羅那州)[23]、St. Lucie(佛羅里達州)[24]、Turkey Point(佛羅里達州)[25]、Crystal River(佛羅里達州)[26-27]、South Texas(德克薩斯州)[28]、Diablo Canyon(加利福尼亞州)[29]和San Onofre(加利福尼亞州)[30]核電廠的取水設施及其環境影響情況。這些廠址的現狀、取水設施的特點以及撞擊、夾帶影響程度概要如表1所示。以下列舉代表性例子介紹和分析美國濱海核電廠使用閉式循環冷卻技術、近岸取水、離岸蘑菇頭式取水、離岸明渠取水的特點及環境影響，并與我國濱海核電廠進行比較。

表1 美國濱海核電廠取水設施特點及生態影響Tab. 1 The characteristics of CWIS and their ecological effects of American NPPs in coastal areas

(續表)

(續表)

注：已永久關閉的Maine Yankee核電廠以及未運行的Shoreham核電廠，均未收集到取水設施及其環境影響的數據。

2.1閉式循環冷卻技術

由表1可知，美國有三個濱海核電廠使用閉式循環技術，即Hope Creek核電廠使用海水自然通風冷卻塔、Turkey Point核電廠3和4號機組使用冷卻渠系統以及South Texas工程1和2號機組使用冷卻池散熱系統。

Hope Creek核電廠位于Delaware河口，包含一座電功率為1 061 MWe的沸水堆，使用自然通風冷卻塔冷卻系統(圖1)。Hope Creek核電廠閉式循環冷卻系統包括自然通風冷卻塔及其相關的取水、循環和排放設施。其取水設施從特拉華河口取水，平均為2.53×105m3/d。其是當前全世界運行核電廠中唯一使用海水的自然通風冷卻塔的核電站[31]。該閉式循環冷卻系統對水生生物的撞擊和夾帶的影響小。NRC于2011年已授權通過了Hope Creek核電廠延壽申請[18-19]。

Turkey Point 電廠位于比斯坎灣，3和4號為兩臺壓水堆(PWR)，采用閉式循環冷卻渠冷卻系統。冷卻渠系統占地面積大約27 km2。包含32條渠道，將溫排水從電廠往南輸送，再由8條渠道將水送回電廠(圖2)。渠道大約60 m寬、水深為0.3～1.0 m，他們被27 m寬的護堤分開。渠的總長度為270 km，有效水面積約15.6 km2。該冷卻渠系統為Turkey Point的3和4號機組提供82 m3/s的冷卻水。進入循環水泵前，使用攔污柵(間距為7～10 cm)和垂直旋轉濾網(網孔2 cm，帶有收集籃)攔截水中碎片。冷卻渠系統的補給水來自電廠的工藝廢水(這些水被處理后釋放到水渠中)、降雨徑流或者滲漏的地下水，不需要補充地表水；因此，無需評價取水設施運行對水生生態的影響[25]。

圖1 Hope Creek核電站照片[18]Fig. 1 The photograph for Hope Creek generating station

圖2 Turkey Point廠址冷卻渠系統[25]Fig. 2 Turkey Point site cooling canal system

除了上述運行核電機組使用閉式循環冷卻系統外，處于聯合執照(COL)申請的濱海核電廠均使用閉式循環冷卻系統，即South Texas工程3和4號機組與1和2號機組一樣將使用冷卻池散熱系統；Turkey Point電廠6和7號機組使用機械通風冷卻塔，使用邁阿密Dade County的市政廢水處理廠的中水。

對于1 000 MW使用閉式循環濕式冷卻系統(包括自然通風冷卻塔和機械通風冷卻塔)的核電廠，每天由于蒸發損失而需補給的水量為4.5×104～6.8×104m3/d，與直流冷卻系統(典型1 000 MW直流冷卻系統核電廠取水量一般為430×104～700×104m3/d)電廠相比，閉式循環冷卻系統顯著減少了取水流量(不到直流冷卻系統的2%)[31]，因此，取水設施對魚類、貝類等的撞擊和夾帶的影響小。美國清潔水法(CWA)316(b)的規定，要求冷卻水取水設施的位置、設計、建造和能力反映最佳適用技術(BTA)，以使對環境的影響最小化。美國聯邦法規40CFR125中的I和J部分對應的新設施和現有設施取水設施的撞擊和夾帶影響的BTA選項均是基于閉式循環技術提出的。可見，美國CWA316(b)對閉式循環冷卻系統豁免監管。

另外，閉式循環冷卻系統存在如下缺點。在能源供應方面，由于額外設備需要運行(如泵和風機)以及經冷卻塔后的水溫高于自然水體溫度而導致效率降低，平均能源凈輸出降低(尤其是在夏季)，這可能會影響區域能源供應[32]；在投資費用方面，美國電力研究院(EPRI)計算了將美國現有39臺核電廠直流循環冷卻技術翻新改造為閉式循環冷卻技術的費用，結果顯示，需要投入成本是319億元，每年維護費用為23億元[32]；閉式循環冷卻系統占地面積較大(如冷卻渠、冷卻池)，有景觀遮擋和隔斷問題(如自然通風冷卻塔)。

我國當前尚無使用閉式循環冷卻系統的核電廠址。由上述分析可知，在確定濱海核電廠冷卻方式時應綜合考慮不同冷卻方式的環境影響、能源供應、經濟成本以及占地和景觀等問題。

2.2近岸取水

由表1可知，美國18個濱海核電廠址中有11個廠址均采用近岸取水的方式，對于近岸取水的核電廠，大部分設置幕墻(或為撇渣墻、冰屏障)以取底部水，幕墻可攔截懸浮物(包括魚卵、仔魚等浮游動物)、冰塊等，避免其進入取水系統。經過幕墻后，冷卻水通過攔污柵，而后進入旋轉濾網(如改進型雷氏濾網)，大部分取水設施配有魚回流通道，將濾網截留的魚類送回水體中。只有Diablo Canyon電廠沒有配置魚回流通道，而使用冷卻系統碎片入侵控制系統，將濾網/攔污柵攔截有機物及碎片收集處理后外運處置。有些電廠使用細孔濾網和半細孔濾網配合使用(如Brunswick核電廠)以減小夾帶的影響。有些電廠則采用降低穿過濾網流速(如Salem核電廠)、減小取水量(如Indian Point核電廠)、取水口外圍設置屏障網(如Brunswick電廠)等降低取水的影響。以下以Calvert Cliffs和Indian Point核電廠為代表介紹美國近岸取水設施及其環境影響特點，并進行分析和討論。

2.2.1 Calvert Cliffs 核電廠

Calvert Cliff核電廠包括兩臺PWR機組，冷卻水取自切薩皮克海灣，取水設施包括疏浚渠、幕墻、攔污柵、旋轉濾網和循環水泵。如圖3(b)所示，疏浚渠為海床負挖至底標高-15 m、長度為1 372 m的渠道，以吸取底部水；在進入取水設施前設置一座幕墻，水面往下至-9 m，目的也是使得取水大部分是底部水。

Calvert Cliff核電廠自運行以來多年的夾帶監測和研究結果表明，夾帶進入取水系統的浮游生物沒有商業和鉤釣代表性重要物種；夾帶存活率較高，取水設施夾帶影響小[21]。對代表性重要物種影響小的原因是冷卻水取的是底部水，取水位置在這些浮游生物一般生境之下。

圖3 Calvert Cliff廠址布置和冷卻系統示意[20]Fig. 3 Carvert Cliff site layout and its cooling system

Calvert Cliff核電廠1975-1995年間撞擊監測及其研究表明：撞擊死亡率與物種有關，藍蟹、比目魚、鳉魚、蝦虎魚和鯰魚存活率較高；鱸形目魚類撞擊后死亡；魚和藍蟹的撞擊損失只有商業捕撈量的0.1%；每年撞擊損失約為1998美元(13 259.727元)，占商業和鉤釣漁業資源分量非常小；電廠自建設開始一直在采取管理控制措施降低撞擊損失，包括改變取水幕墻的構造(當取水溶解氧較低時拆卸面板)、配置旋轉濾網以及改進回流槽的設計[21]，Calvert Cliff核電廠取水對水生生物的撞擊影響小。

2.2.2 Indian Point電廠

Indian Point核電廠位于哈德遜河口，包括兩臺PWR機組，即2號(IP2)和3號機組(IP3)。每臺機組最大設計流量是53.0 m3/s，取水設施沿著岸邊布置，無防波堤。每個設施由七個取水灣(圖4(a))構成，其中六個用于循環水和一個用于服務水。6臺IP2循環取水泵是雙速泵，當在高速和低速運行時，每臺泵分別提供8.83和5.30 m3/s的水量。6臺IP3水泵為變速泵，當高速和低速旋轉時，每臺泵供水量分別為8.83和4.05 m3/s流量。根據1997年哈德遜河和解協議要求，申請者調控取水泵的流速，減輕取水對哈德遜河的影響[14]。

如圖4(b)所示，在進入冷卻水泵前，冷卻水首先經撇渣器(或稱“冰簾”)下部后進入第一級濾網，第一級濾網攔截漂浮的碎片和流冰，不讓其進入冷卻系統；然后通過攔污柵，濾除大的碎片；使用改進型雷氏濾網(1991年設置)，攔住小碎片和魚。

圖4 Indian Point核電廠取水設施[14]Fig. 4 The intake structure of Indian Point nuclear power plant

改進型雷氏濾網包括一系列連續旋轉面板，當每個面板旋轉出取水灣時，撞擊的魚被保留在面板底部充水的籃中，并在通過軸時，使用設備背面的低壓噴頭將魚沖出進入光滑網格，使魚進入魚回流管道。而后使用設備前面的兩個高壓噴頭去除碎片。魚回流通道是直徑為30 cm管道，IP2的魚回流管道是在取水設施北部11 m深處排放；IP3魚回流系統是通過排放渠排放到河流中[15]。

Indian Point核電廠業主從上世紀七十年代就開始詳細地調查，當前對哈德遜河的水生生物已有幾十年的取樣和研究。撞擊的監測結果顯示，魚類和藍蟹總的撞擊量的趨勢是從1977年的4.7×106ind/a降低至1982年的0.7×106ind/a，而后1982至1990年的數量變化不大。如果將電廠冷卻系統視為是一個相對恒定的水生生物采樣器，則可以看出，當地代表性物種(RIS)和所有其他種群從一個較高水平(1977年)降低至一個穩定水平(1984至1990年間)。夾帶的監測結果顯示，除了1984年的2個星期和1985年的1個星期外(這期間出現了端足類動物)，RIS魚類占總夾帶量數值大于70%。自1984年后，夾帶的魚的總數以1.87×1011/年的速度下降，而后趨于平穩，變化趨勢與撞擊魚數量變化趨勢一致[15]。

NRC采用證據權重(weight-of-evidence)方法評價Indian Point核電廠撞擊和夾帶對哈德遜河中RIS潛在的負面影響，2015年最新的評價結果顯示，撞擊和夾帶對藍背鯡魚和胡瓜魚的影響較大；對斑點三鰭鰨的影響為中等水平，對其它15種RIS的影響是小的或是不確定的[16]。

2.2.3 分析和討論

撞擊影響控制：

根據美國清潔水法316(b)及對應的針對現有設施的聯邦法規(40CFR中125節J次節)要求，對于近岸取水設施，可采取如下最佳適用技術(BTA)的任何一項，減小撞擊死亡：控制通過濾網流速小于0.152 4 m/s；采用改進型過濾濾網(如雷氏濾網及魚回流系統)；優化管理和技術系統；將撞擊死亡率控制在24%之下。

在控制通過濾網流速方面，Salem核電廠通過使用改進型雷氏網(較細網格線、較大孔隙率)，可將通過濾網的速度降低20%，在低潮時過網流速控制在0.3 m/s；Pilgrim核電廠在所有潮型下，通過濾網速度約為0.609 6 m/s。當前美國濱海核電廠采取改進濾網等措施降低通過濾網的流速，但難以達到聯邦法規的要求(即濾網流速小于0.152 4 m/s)。因此，在取水結構的設計以及增大濾網尺寸或個數等方面仍有較大的優化空間。

大部分電廠均對旋轉濾網進行了改進。有些核電廠采用改進型雷氏濾網及清洗系統，以及與之相配的魚回流系統，如Indian Point、Salem等核電廠。

管理和技術系統的優化包括對濾網的清洗：1)使用高低壓結合的清洗系統，即使用低壓清洗將水生生物送至魚回流系統，使用高壓將碎片等送回水體或收集后異地處置；2)在暴雨等極端氣候下，碎片負荷加大，通過提高旋轉濾網旋轉速率，降低水生生物撞擊影響，同時防止濾網堵塞，確保取水安全。

結合廠址生物特征，采取上述一個或幾個BTA選項后，能夠有效降低取水設施對水生生物撞擊的影響。例如Calvert Cliff、Surry、Brunswick和Diablo Canyon核電廠。

然而，Pilgrim核電廠對瓊斯河胡瓜魚撞擊影響為中等水平；Indian Point核電廠對藍背鯡魚和胡瓜魚的撞擊影響較大，對斑點三鰭鰨的影響是中等水平。可見，撞擊影響的BTA選項控制效果有較大的不確定性，詳見2.5節。

夾帶影響控制：

針對現有設施，美國聯邦法規(40CFR中125節J次節)中減小夾帶BTA標準：基于廠址特性建立每個取水夾帶的BTA標準，將卷載傷害降到閉式循環系統的水平。美國濱海核電廠近岸取水采取的降低夾帶影響的措施有：

有些電廠根據電廠周圍生物生活習性和特點，通過合理設置取水位置以達到良好的效果。例如，在進入攔污柵和旋轉濾網前，使用幕墻或撇渣器或使用疏浚渠+幕墻取用底部水，以降低對表層浮游生物(尤其是魚卵、仔魚)的夾帶影響。

Indian Point的2號機組采用6臺雙速泵，3號機組采用6臺變速泵，以降低取水量；Brunswick通過設置屏障網、控制取水量和使用細孔濾網的聯合以減輕夾帶的影響。

當前夾帶影響小的核電廠有Calvert Cliff、Surry、Brunswick和Diablo Canyon核電廠。然而，Pilgrim和Millstone核電廠對冬季比目魚種群的影響為中等水平，Indian Point核電廠對藍背鯡魚和胡瓜魚的影響較大，對斑點三鰭鰨的影響是中等水平。可見，與撞擊影響相似，夾帶影響的控制方法也有較大的不確定性，詳見2.5節。

我國當前近岸取水的核電廠有紅沿河、海陽、秦山核電基地、寧德、福清、大亞灣、陸豐、陽江和防城港核電廠，取水設施一般包括導流堤、攔污柵、移動濾網(鼓型濾網或板框式濾網)和循環水泵。我國核電廠在減小取水設施撞擊和夾帶影響方面尚未采取措施，未設置幕墻、未對濾網進行改進，通過濾網流速較大，無魚收集和回流系統，無高低壓清洗設施，在水生生物豐度高季節無減小取水量的操作等，因此，可借鑒美國的經驗并結合廠址特性對取水設施進行改進，并加強監測。

另外，我國核電廠一般為“一臺機組兩組取水設施”而美國濱海取水設施一般采用“一臺機組多組取水設施”的結構(如圖4所示)。如，Indian Point有七個取水灣，每個灣配置幕墻+攔污柵+垂直旋轉濾網(清洗系統和魚回流系統)，這種設計能夠增加濾網面積，減小通過濾網流速，減小水生生物撞擊的影響；同時也能減小發生濾網堵塞導致的停堆等事件。

2.3離岸蘑菇頭式取水

由表1可知，美國濱海廠址采用離岸蘑菇頭式取水的核電廠有Seabrook、St. Lucie和San Onofre核電廠。

Seabrook核電廠包括一臺1 198 MWe的PWR，于1990年開始商運，是美國濱海廠址中新近運行的電廠。冷卻水取自緬因灣，經過三個混凝土取水軸，每個取水軸從取水隧道向上延伸到基巖上方，取水軸上方設置一個蘑菇頭(圖5)，約束流量并改變水流方向，以減小魚類的夾帶。NPDES許可證限制取水流速為0.3 m/s。1999年，業主在蘑菇頭邊緣增加了垂直條，以減小取水生物的進入。水流經取水軸后進入長為5.2 km的海洋基巖鉆孔隧道。隧道起始點離海岸線2.1 km。隧道是從取水軸底部以0.5%級坡度下降(圖6)。隧道直徑是5.8 m。冷卻水經蝶閥進入循環水泵房，通過旋轉濾網(1 cm方格)由三臺循環水泵(共取水25 m3/s)送到主冷凝器和服務水系統。由于水生生物撞擊存活率低，濾網上收集的碎片作為廢物外運處置。

圖5 Seabrook取水軸和蘑菇頭[10]Fig. 5 Intake shafts and caps at Seabrook

圖6 Seabrook取水隧道和取水軸的剖面圖[10]Fig. 6 Profile of intake tunnel and shafts at Seabrook

NRC使用證據權重方法評價取水設施對水生生物撞擊和夾帶影響，得出結論是：由于Seabrook的運行沒有明顯損害大部分魚類和貝類種群，夾帶和撞擊對大部分物種影響小。然而，對冬季比目魚的影響較大，Seabrook冷卻系統的運行打破了局部冬季比目魚種群數量的平衡[10-11]。

San Onofre也采用離岸蘑菇頭式取水，取水設施離岸大約900到980 m，水下9 m處。在正常運行期間，三臺機組取水量為122 m3/s。1975-1989年的研究評估了San Onofre對海帶群體(海帶、一些魚和藻床無脊椎動物)、水體中層魚類種群和在南加利福尼亞灣遠場魚類種群的負面影響。結果認為，San Onofre取水設施運行對某些物種有確鑿影響[30]。當前該電廠由于核安全問題已經停止運行。

位于佛羅里達州St. Lucie核電廠也采用離岸蘑菇頭式取水，監測結果顯示，取水設施運行對魚類和貝類等水生生物的影響小[24]。

由上述可知，雖然離岸蘑菇頭式取水是美國聯邦法規推薦的減小撞擊影響的BTA選項，但其性能波動較大。選擇使用該技術時應充分分析周邊海區生物的特點，選擇生物量最低的水深取水，以最大限度降低水生生物撞擊和夾帶的影響。

我國在建的三門核電廠也將采用了離岸蘑菇頭式取水方法，取水位置在-15 m等深線附近。廠址附近為大黃魚的產卵場[33]，大黃魚平時棲息較深海區，4-6月向近海洄游產卵，產卵后分散在沿岸索餌，以魚蝦等為食。三門核電廠取水位置較深，預計其取水設施運行對大黃魚的魚卵和仔魚的影響小。此外，應加強運行期間的監測和分析，以優化取水設施，最大程度降低水生生物撞擊和夾帶的影響。

圖7 Crystal River電廠3號機組位置圖(10 km范圍)Fig. 7 Location of Crystal River unit 3, in 10 km region

2.4離岸明渠取水

由表1可知，美國濱海核電廠中只有Crystal River 3號核電機組(CR-3)采用離岸長明渠取水方式。圖7給出以3號機組為中心半徑10 km范圍圖。3號機組從墨西哥灣的水晶灣取水，并將溫排水排入該海灣。CR-3取水設施包括取水渠、攔污柵、旋轉濾網(1 cm方格)和取水泵。取水渠長22.5 km，延伸進入墨西哥灣。取水渠的最大深度為6 m，以適應駁船運輸，為燃煤機組提供煤炭。取水渠的南邊和北邊的堤平行往西延伸，南堤的終點在離岸5.4 km處，北堤則向墨西哥灣延伸13.9 km。北堤有不規則間隔的開口，南北方向行駛的船只能通行，無需繞堤。堤的頂部寬15～30 m，高出平均低潮面3 m。取水渠口流速的范圍是0.2～0.8 m/s。取水渠每五到七年進行一次疏浚。在正常水位滿流量條件下，攔污柵處水的速度是0.27 m/s，到達旋轉濾網時流速增至0.30 m/s。無魚回流系統，從攔污柵和濾網收集的固體物質被當垃圾并最異地處置。3號機組有兩臺流量為10.5 m3/s和兩臺流量為11.3 m3/s的循環水泵，設計取水量為42.9 m3/s。

Crystal River電廠從1992年開始，每年11月至次年4月減少電廠流量15%，并開設水晶河養殖中心，每年往海灣投放大量魚類幼苗。近期的監測結果顯示撞擊和夾帶損失的魚類數量占當地商業捕撈量的很小份額，另外，自20世紀60年代開始的廠址附近生物監測顯示，水晶灣維持著一個多樣性的魚類和貝類群體。NRC認為，該電廠取水設施撞擊和夾帶的影響在小到中等的水平。

我國采用窄而長的明渠取水方式的核電廠有徐大堡、國核示范工程、田灣、漳州和臺山核電廠，采用窄而長的明渠不利于撞擊魚回流，并且流速較大，魚類受撞擊的影響較大，因此，從減小撞擊和夾帶影響方面，盡量避免采用窄而長的明渠的取水方式。我國現有長明渠取水的核電廠可參考Crystal River電廠的做法，采取減小取水量以及開設養殖中心等措施，減小撞擊和夾帶的影響。

2.5幾種技術的比較

EPA對減小撞擊死亡的控制技術的性能進行了評價，結果如圖8所示[34]。使用干式閉式循環冷卻系統(干法冷卻)不取用冷卻水，因此設定其的性能最優，賦值為100；使用濕式冷卻塔(包括自然通風冷卻塔或機械通風冷卻塔)、控制取水通過濾網流速小于0.152 4 m/s、在取水設施外圍設置屏障網、改進型濾網、離岸蘑菇頭式取水的平均性能均較高，值在70以上。受到不同使用環境的限制，改進型濾網和離岸蘑菇頭式取水的性能波動較大，波動范圍分別為50%～100%和62%～90%。

減小夾帶死亡控制技術的性能評價結果如圖9所示。可以看出，減小取水流量的技術尤其是采用閉式循環冷卻技術是控制夾帶最有效的方法，淹沒式離岸取水技術能提供中等水平的削減夾帶的影響，但使用條件受到限制。小孔濾網與其他方法有所不同，當使用小孔濾網攔截水生生物時，被截留的生物的存活率很低，在2 mm小孔濾網上截留平均存活率只有12%，因此在很多情況下其控制夾帶影響的效率很低[34]。

圖8 降低撞擊死亡率的相對技術性能Fig. 8 Relative technology performance for impingement mortality reduction

圖9 降低夾帶死亡率的相對技術性能Fig. 9 Relative technology performance for entrainment mortality reduction

3 結 語

由美國濱海18個核電廠址(共31臺核電機組)取水設施特點及其生態影響分析可以看出，在取水設施設計上，美國大部分核電廠采取了減小取水設施對水生生物的撞擊和夾帶的影響措施，包括采用閉式循環冷卻系統；設置改進型濾網及濾網清洗和魚回流系統；降低穿過濾網流速；設置離岸蘑菇頭式取水口；減小取水流量；在取水設施外圍設置屏障網等。有些電廠采取措施后效果明顯；而有些電廠雖然使用了聯邦法規推薦的最佳適用技術，但冷卻水取水設施對魚類、貝類等水生生物的夾帶、撞擊影響較大。可見，需因地制宜，不斷優化取水設施，使取水對環境的影響最小化。

我國海洋生態環境保護現狀不容樂觀，近岸局部海域污染嚴重。核電是我國能源結構調整的重要依托。如何解決核電廠取水的環境影響問題已成為當前制約濱海核電發展的主要因素之一。當前我國已審批的濱海核電廠址共有17個，每個廠址機組數量較多(大于等于4臺機組)，取水量大(按單臺機組50 m3/s計，則取水量在200 m3/s以上)，大于美國廠址的取水量。取水量越大，水生生物夾帶和撞擊的影響可能較大。我國大部分核電廠在取水設施的設計、建造和運行尚未采取有效措施，緩解夾帶和撞擊對魚類、貝類的影響。此外，近年我國濱海運行電廠發生多起取水設施堵塞造成的停堆事件。因此，應加強和重視我國核電廠冷卻水取水設施的優化。從法律角度，應盡快制定相關的環境影響評價導則，科學合理地評價核電廠取水的環境影響；在實際工程上，應借鑒國內外的最佳工程實踐，根據核電廠所在位置特點，優化取水設施位置、設計、建造和能力，應用BTA技術，將環境的負面影響最小化，同時減小取水設施堵塞的風險，使得取水設施能夠確保核安全又能達到環境友好。

[1] United States Nuclear Regulatory Commission. Generic environmental impact statement for license renewal of nuclear plants[R/OL]. https://www.nrc.gov/reading-rm/doc-collections/nuregs/staff/sr1437/v1/, 1996.

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[10] NextEra Energy Seabrook, LLC. Applicant’s Environmental Report-Operating license renewal stage seabrook station unit 1[R/OL]. https://www.nrc.gov/reactors/operating/licensing/renewal/applications/seabrook/seabrook-er.pdf, 2010.

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[17] U.S. NRC. Generic environmental impact statement for license renewal of nuclear plants supplement 28 regarding oyster creek nuclear generating station final report - main report [R/OL]. https://www.nrc.gov/docs/ML0701/ML070100234.pdf, 2007.

[18] U.S. NRC. Generic environmental impact statement for license renewal of nuclear plants supplement 45 regarding hope creek generating station and salem nuclear generating station, units 1 and 2, final report [R/OL]. https://www.nrc.gov/docs/ML1108/ML11089A021.pdf, 2011.

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[20] Baltimore Gas and Electric Company. Application for license renewal calvert cliffs nuclear power plant units 1 and 2 [R/OL]. https://www.nrc.gov/reactors/operating/licensing/renewal/applications/calvert-cliffs/ccv3.pdf, 1998.

[21] U.S. NRC. Generic environmental impact statement for license renewal of nuclear plants: regarding calvert cliffs nuclear power plant - final report [R/OL]. https://www.nrc.gov/reading-rm/doc-collections/nuregs/staff/sr1437/supplement1/,1999.

[22] U.S. NRC. Generic environmental impact statement for license renewal of nuclear plants supplement 6 regarding surry power station, units 1 and 2, final report [R/OL]. https://www.nrc.gov/docs/ML0233/ML023310717.pdf, 2002.

[23] U.S. NRC. Generic environmental impact statement for license renewal of nuclear plants supplement 25 regarding brunswick steam electric plant, units 1 and 2, final report [R/OL]. https://www.nrc.gov/docs/ML0609/ML060900480.pdf, 2006.

[24] U.S. NRC. Generic environmental impact statement for license renewal of nuclear plants supplement 11 regarding st. lucie units i and 2, final report [R/OL]. https://www.nrc.gov/docs/ML0313/ML031360705.pdf, 2003.

[25] U.S. NRC. Generic environmental impact statement for license renewal of nuclear plants supplement 5 regarding turkey point units 3 and 4, final report [R/OL]. https://www.nrc.gov/docs/ML0202/ML020280119.pdf, 2002.

[26] N U.S. NRC. Generic environmental impact statement for license renewal of nuclear plants supplement 44 regarding crystal river unit 3 nuclear generating plant, draft report for comment [R/OL]. https://www.nrc.gov/docs/ML1113/ML11139A153.pdf, 2011.

[27] Progress Energy. Applicant’s environmental report-operating license renewal stage crystal river unit 3 [R/OL]. https://www.nrc.gov/reactors/operating/licensing/renewal/applications/crystal/crystal-envir-rpt.pdf, 2008.

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[29] Pacific Gas and Electric Company (PGamp;E). Environmental report of Diablo Canyon Power Plant (DCPP) Units 1 and 2 [R/OL]. https://www.nrc.gov/reactors/operating/licensing/renewal/applications/diablo-canyon/dcpp-er.pdf, 2009.

[30] U.S. NRC. GEIS appendix f: methodology for assessing impacts to aquatic ecology and water resources [R/OL]. https://www.nrc.gov/reading-rm/doc-collections/nuregs/staff/sr1437/v2/.

[31] Electric Power Research Institution. Program on technology innovation: tradeoffs between one-through cooling and closed-cycle cooling for nuclear power plants, technical report [R/OL]. http://www.epri.com/abstracts/Pages/ProductAbstract.aspx?ProductId=000000000001025006amp;Mode=download, 2012.

[32] U.S. Department of energy electricity. reliability impacts of a mandatory cooling tower rule for existing steam generation units [R/OL]. https://www3.epa.gov/region1/npdes/merrimackstation/pdfs/ar/AR-1169.pdf, 2008.

[33] 徐兆禮, 陳佳杰. 東黃海大黃魚洄游路線的研究[J]. 水產學報, 2011, 35(3): 429-437. (XU Zhaoli, CHEN Jiajie. Analysis of migratory route of Larimichthys crocea in the East China Sea and Yellow Sea[J]. Jounal of Fisheries of China, 2011, 35(3): 429-437. (in Chinese))

[34] U.S. EPA. Technical development document for the final regulations addressing cooling water intake structures for new facilities (EPA-821-R-01-036) [R/OL]. https://www.epa.gov/cooling-water-intakes/cooling-water-intakes-final-2014-rule-existing-electric-generating-plants-and, 2001.

《海洋工程》第三屆理事會

名譽理事長

謝世楞 中國工程院院士

理事長

左其華 南京水利科學研究院副院長

陳 剛 上海交通大學副校長

副理事長

竇希萍 南京水利科學研究院總工程師

楊建民 上海交通大學船舶海洋與建筑工程學院院長

董國海 大連理工大學海岸和近海工程國家重點實驗室主任

林 揚 中國科學院沈陽自動化研究所副總工程師

陳道毅 清華大學深圳研究生院海洋學部主任

王培剛 國家海洋局北海海洋技術保障中心主任

胡安康 中集船舶海洋工程設計研究院有限公司總經理

劉齊輝 中國鐵建港航局集團有限公司副總經理

嚴 俊 湖北海洋工程裝備研究院有限公司院長

陳 林 中交廣州航道局有限公司總工程師

顧 勇 中交上海航道局有限公司副總經理、總工程師

王勝年 中交四航工程研究院有限公司總工程師

秘書長

竇希萍 南京水利科學研究院總工程師(兼)

常務理事

許 江 廈門海洋工程勘察設計研究院院長

黃維平 中國海洋大學教授

姚 杰 大連海洋大學校長

鄭西濤 上海摩西海洋工程有限公司技術總監

孫遠慧 北京TSC海洋石油裝備有限公司首席技術官

袁文喜 浙江省水利水電勘測設計院海工院院長

史宏達 中國海洋大學工程學院院長

劉順安 吉林大學機械科學與工程學院教授

李 青 中國計量學院機電學院院長

鄧 露 湖南大學土木工程學院教授

杜文才 海南大學信息科學技術學院院長

王立忠 浙江大學建筑工程學院副院長

楊曉梅 中國科學院地理科學與資源研究所遙感地學分析實驗室主任

畢建濤 北京中科數遙信息技術有限公司總經理

周宏勤 江蘇華西村海洋工程服務有限公司董事總經理

金燕子 滬東中華造船(集團)有限公司副總經理

王多銀 重慶交通大學河海學院院長

王收軍 天津理工大學機械工程學院院長

李 軼 清華大學深圳研究生院副教授

林建國 大連海事大學海洋環境研究中心主任、教授

王樹新 天津大學機械工程學院院長

陶 軍 廣州海洋地質調查局研究室主任

武文華 大連理工大學運載工程與力學學部工程力學系海洋工程實驗室主任

陳昌平 大連海洋大學海洋與土木工程學院院長

李 威 華中科技大學船舶與海洋工程學院系副主任

魏德新 中交三航局第三工程有限公司總經理

寧德志 大連理工大學海岸和近海工程國家重點實驗室副主任

周國強 東北石油大學海洋平臺結構與裝備檢測評價實驗室主任

江日光 廣西海洋地質調查研究院院長

朱 治 中交上海航道勘察設計研究院有限公司總經理

史旦達 上海海事大學海洋科學與工程學院副院長

姚震球 江蘇科技大學海洋裝備研究院副院長

余 欣 黃河水利委員會黃河水利科學研究院副院長

賀治國 浙江大學海洋學院港口海岸與近海工程研究所副所長

潘 光 西北工業大學航海學院教授

理事

劉文白 上海海事大學海洋環境與工程學院副院長

柳淑學 大連理工大學海岸和近海工程國家重點實驗室教授

林宜艷 中國水產廣州建港工程公司副總工程師

章繁榮 無錫海鷹加科海洋技術有限責任公司高級經濟師

劉錦昆 中石化石油工程設計有限公司教授級高工

張 戟 中港疏浚有限公司總工程師

沈 光 上海市基礎工程有限公司主任工程師

李洪江 廣州市中海達測繪儀器有限公司副總裁

黃天進 廣州南方測繪儀器有限公司經理

潘華辰 杭州電子科技大學海洋工程系主任

謝 榮 江蘇海事職業技術學院船舶與港口工程系主任

宋 娟 廣州浩瀚電子科技有限公司總經理

王 軍 溫州大學建工學院副院長

李天勻 華中科技大學船舶與海洋工程學院系主任

竇華書 浙江理工大學機械與自動控制學院教授

李紅濤 中國船級社海工審圖中心副主任

王道增 上海市應用數學和力學研究所教授

柳林濤 中國科學院測量與地球物理研究所所長助理

阮國嶺 國家海洋局天津海水淡化與綜合利用研究所總工程師

楊 進 中國石油大學(北京)教授

孫 毅 浙江工業大學海洋研究院執行院長

孔憲海 煙臺三維巖土工程技術有限公司經理

李 君 青島海大海洋能源工程技術股份有限公司董事長

游亞戈 中國科學院廣州能源研究所主任

張紀剛 青島理工大學土木工程材料實驗室主任

高德章 北京天頓工程設備有限公司高級顧問

彭朝暉 中國科學院聲學研究所研究員

胡煜彬 浙江中水工程技術有限公司規劃所所長

王 勇 合肥工業大學機械與汽車工程學院教授

繆泉明 上海利策科技股份有限公司研發總監

劉敬彪 杭州電子科技大學電子信息學院院長

王建榮 寧波威瑞泰默賽多相流儀器設備有限公司董事長

李 琦 中國地質大學(北京)海洋學院副教授

陳狄明 浙江海翔航務工程有限公司董事長

唐立志 中國石油天然氣管道局第六工程公司總工程師

張敬安 深圳中海油服深水技術有限公司總經理

李國輝 中國石油天然氣管道工程有限公司副總工程師

白 勇 杭州歐佩亞海洋工程有限公司總裁

董江平 中交上航局航道建設有限公司執行董事、總經理

劉曙明 江蘇省揚州市航道管理處副處長

馬秀芬 青島羅博飛海洋技術有限公司總經理

彭愛武 中國科學院電工研究所可再生能源發電技術實驗室副主任

陽 寧 中國科學院三亞深海科學與工程研究所深海工程技術部主任

朱 翔 華中科技大學船舶與海洋工程學院系副主任

李小軍 中船第九設計研究院工程有限公司水工院總工程師

陳立衛 杭州江河水電科技有限公司副總工程師

周豐年 長江水利委員會水文局長江口水文水資源勘測局局長

《海洋工程》2017年(第35卷),第1～6期，總目錄

第35卷，第1期，2017年1月

半潛式超大型浮式結構水動力系數研究

李青美，吳林鍵，王元戰，李 怡(1)

FSRU碼頭系泊模型實驗與數值模擬研究

周宏康，李 欣，楊建民，羅 勇(12)

八角形FPSO串靠外輸系統耦合動力響應分析

陳勃任，唐友剛，黃 印，何 鑫(21)

考慮平臺轉動的等效水深截斷系泊系統優化設計

潘沈浩，王樹青，劉利壯(31)

海上浮式風機在支撐平臺運動影響下的氣動特性研究

劉格梁，胡志強，段 斐(42)

J-lay鋪管作業力學分析

劉大輝，阮偉東，白 勇(51)

風浪流中半潛式風機系統動力響應特性研究

毛 瑩，范 菊，張新曙，尤云祥(60)

考慮橢圓化和材料各向異性的管道極限彎矩承載力解析解研究

王慧平，李 昕，周 晶(71)

不同湍流模式下錢塘江涌潮水流三維模擬

汪求順，潘存鴻(80)

非通航孔橋墩自適應攔截網防撞裝置實船攔截試驗與水動力計算

王貝殼，陳 濤，楊黎明，劉 軍，董新龍，周風華，王永剛(90)

改進型中心管模型能量轉換性能試驗及樣機設計

吳必軍，李 猛，陳天祥， 伍儒康(97)

短文

不同因素對人工島波浪繞射影響研究

于定勇，李 龍(105)

北太平洋海浪場和風場特征分析

徐秀枝，諸裕良，馮向波，閆 敏(112)

海南萬寧岬灣海岸海灘穩定性研究

程武風，陳沈良，胡 進(121)

珊瑚混凝土在海洋環境中氯離子擴散實驗

竇雪梅，余紅發，麻海燕，達 波，袁銀峰，糜人杰，朱海威(129)

單向流條件下單樁樁周沖刷過程特征試驗研究

馬麗麗，國 振，王立忠，趙長軍，秦 肖(136)

綜述

固定式海洋平臺結構風險設計方法綜述

李曉冬，唐文勇(147)

《海洋工程》第三屆理事會

(157)

第35卷，第2期，2017年3月

風向對航母甲板風影響的大渦模擬

袁書生，趙元立，丁偉鋒(1)

八角形FPSO與穿梭油輪串靠外輸中碰撞風險分析

唐友剛，肖泥土，陳勃任，何 鑫，王泳輝(7)

基于譜分析法的超大型浮體疲勞強度分析

漆 濤，黃小平，稽春燕，李良碧(13)

癱船穩性第二層薄弱性衡準研究

李昕雪，王迎光(21)

圓筒型浮式生產儲油平臺穩性研究分析

張會良(27)

自升式海洋平臺關鍵部位MMM與ACFM聯合檢測

冷建成，田洪旭，周國強，吳澤民(34)

珠江河口拉格朗日擬序結構及其在濁度鋒識別中的應用

詹偉康，韋 惺，葉海彬，詹海剛(39)

鹽漬土環境下高吸水樹脂混凝土抗壓強度及氯離子滲透研究

陳 鵬，金祖權，李建強，陳永豐(50)

雙整體式止屈器結構性能研究及優化設計

吳夢寧, 余建星, 孫震洲, 段晶輝(56)

非線性海床土對鋼懸鏈式立管觸地點動力響應和疲勞損傷影響分析

常 爽，黃維平，楊超凡(67)

海底邊界效應對海流發電水輪機水動力性能影響研究

盛傳明，練繼建，林大明，徐 寶，黃宣旭(75)

陣列筏式波浪能發電裝置建模與仿真分析

張明鏞，楊紹輝，何宏舟，張 軍，李 暉(83)

短文

均勻來流下尾翼型抑振裝置效果試驗研究

李 朋，郭海燕，王 飛，張永波(89)

錯列不等直徑雙圓柱繞流特性數值研究

于定勇，李宇佳，馬朝暉，李 龍(98)

長江口青草沙水庫前沿河床演變與失穩風險研究

盛 皓，戴志軍，梅雪菲，葛振鵬，黎樹式，高近娟(105)

瓊州海峽海口站近岸風暴增水概率風險分析

陳玲舫，韓樹宗，車志偉，羅 耀，謝 強(115)

寒潮影響下江蘇沿海風浪場數值模擬研究

周春建，徐福敏(123)

《海洋工程》第三屆理事會

(131)

第35卷，第3期，2017年5月

三維波浪在島礁地形上破碎特性試驗研究

柳淑學，魏建宇，李金宣，賈 偉，胡書義(1)

系纜損傷對繃緊式系泊系統動力響應的影響

李偉男，劉海笑，連宇順(11)

考慮腐蝕和沖刷的海洋平臺損傷識別

林星文，王德禹(21)

板翼動力錨水中自由下落過程數值模擬

劉 君，張雪琪(29)

葉片變槳失效過程中空氣動力失衡對海上風機影響

李嘉文，唐友剛，李 焱(37)

10 MW級海上浮式風機運動特性研究

徐應瑜，胡志強，劉格梁(44)

TLP風機基礎二階動力響應研究

李 英，錢麗佳，程 陽(52)

船舶在平整冰區行進過程的離散元分析

狄少丞，季順迎，薛彥卓(59)

電動變槳式潮流能水輪機獲能分析與應用

譚俊哲，閆家政，王樹杰，陳 震，袁 鵬(70)

內波作用下海洋立管動力響應數值模擬系統

廖發林，郭海燕，牛建杰，張 莉(76)

短文

長航道乘潮水位計算新方法研究及應用

黃志揚，徐 元(83)

強潮海灘響應威馬遜臺風作用動力沉積過程研究——以北海銀灘為例

黎樹式，戴志軍，葛振鵬，龐文鴻，魏 穩，梅雪菲，黃 鵠(89)

非線性波浪作用下埋置管道上波浪力簡化計算

付長靜，李國英，趙天龍(99)

珠江口蕉門南水道枯季時局部高鹽度區形成與機理分析

劉永金，龔文平(105)

海上風機基礎灌漿連接段壓彎性能試驗研究

陳 濤，張持海，趙 淇，王 銜，元國凱，劉晉超(112)

雙向直驅式潮流能發電輪機性能實驗研究

王世明，楊志乾，田 卡，呂 超(119)

光電復合纜絞車牽引系統力學分析

王俊霞，梁利華，史洪宇(125)

《海洋工程》第三屆理事會

(131)

第35卷，第4期，2017年7月

臺風下TLP立管系統可靠性評估

暢元江，王 康，張偉國，劉秀全，劉香芝(1)

內孤立波作用下FPSO動力響應特性

張瑞瑞，張新曙，尤云祥，許忠海，劉建成，王 晉(8)

基于準動態模型的提油作業拖輪適用性分析

張明霞，劉鎮方，裴 斐，林 焰(18)

雙層自行式施工平臺結構強度評估

趙鵬飛，夏利娟，楊秀禮，王 磊(29)

基于南海定點觀測數據的強風場特性研究

杜 宇，王延林，武文華，呂柏呈，岳前進，張立偉(36)

不規則波與開孔沉箱相互作用數值模擬

唐 蔚，孫大鵬，吳 浩(44)

強潮河口橋墩涌潮壓力試驗研究

李 穎，潘冬子，潘存鴻(53)

基于位移的高樁碼頭抗震設計動力放大系數計算公式

高樹飛，貢金鑫，馮云芬(59)

毛里塔尼亞友誼港上下游岸線演變模擬及預測

王寧舸，孫林云，孫 波，唐 磊(69)

大直徑超長管樁打樁過程中土塞性狀研究

李 颯，尹蔣松，賈志遠，張樹德，康思偉，孫振平(76)

加筋板輪印載荷分布特性的試驗與數值分析

劉 聰，程遠勝，張 攀，劉 均(84)

短文

圓筒形FPSO尺度規劃和運動性能研究

童 波(94)

浮式結構物二階波浪力求解方法比較研究

歐紹武，付世曉(100)

高海水圍壓下多金屬硫化物切削動力學分析

李 艷，盧 飛，廖科伏(110)

深海揚礦泵導葉結構中粗顆粒運動特性研究

羅榮昌，余淑琦，夏建新，曹 斌(117)

海洋混凝土結構表面自由氯離子含量時變規律及對其壽命影響

許澤啟，麻海燕，余紅發，許 梅，徐 彧，馮滔滔(126)

述評

我國濱海核電站防護工程設計標準研究

劉德輔，史宏達，劉桂林，王風清(135)

《海洋工程》第三屆理事會

(147)

第35卷，第5期，2017年9月

遠海浮式結構物與供應船旁靠系泊特性研究

單鐵兵，潘方豪，鄒 雯，金海豐(1)

深海布放纜不同材料屬性下應力波自由傳播頻率特性影響研究

吳丞昊，楊建民，田新亮，胡智煥，彭 濤(12)

繃緊式系泊纜沖擊張力特性研究

張火明，謝 卓，方貴盛，孔令濱(23)

錢塘江涌潮流速研究

潘存鴻，潘冬子，魯海燕，謝東風，張沈陽(33)

楔形體在波浪中自由入水的數值模擬

王 平，袁 帥，張寧川，陳偉斌，陳 元(42)

考慮植物影響的波浪和波生流迭加條件下水動力特性數值模擬研究

張明亮，張洪興，李 晉，姜恒志，趙楷賓(51)

北極東北航道自然環境風險區劃——以俄羅斯北部海域為例

王 哲，張 韌，葛珊珊，巨玉乾，曹 朕(61)

曹妃甸二期圍海造地工程取沙物理模型設計及驗證

徐 嘯，毛 寧，張 磊(71)

人工礫石海灘變化及輸移率研究

于 躍，蔡 鋒，張 挺，戚洪帥，劉建輝(79)

電化學修復過程氫致鋼筋塑性降低的影響與控制試驗研究

金偉良，伍茜西，毛江鴻，許 晨，陳佳蕓，夏 晉(88)

半潛式鉆井平臺復合錨泊系統組分配比優化設計

羅 寧，張 浩，宋 強，陳國明，劉正禮，盛積良(95)

天然氣水合物保壓子取樣裝置壓力特性研究

陳家旺，張永雷，孫瑜霞，劉方蘭，肖 波，耿雪樵(103)

技術介紹

海洋觀測儀器防生物附著技術

吳正偉，周懷陽，呂 楓(110)

短文

TLP平臺NODE結構確定性疲勞與疲勞可靠性對比分析

梁園華，高 明，韋斯俊，楊清峽(118)

堆石防波堤不規則波浪反射系數試驗研究

房 偉，陳國平，嚴士常，鐘雄華，王 聰(125)

歐洲某潮汐電站蓄水砂芯防波堤壩斷面優化設計研究

王福強，錢原銘，徐少鯤(132)

基于α有限元法的二維水下聲散射計算

晉文超，岳智君，李 威，李耀飛，柴應彬(141)

《海洋工程》第三屆理事會

(149)

第35卷，第6期，2017年11月

渦激振動實驗中的流速增大裝置研發與性能研究

姚 宗, 陳 剛, 楊建民, 胡志強, 付世曉(1)

一種新型干樹式半潛平臺設計

紀亨騰，冉志煌，葉 偉，李建勛，李國杰，唐修俊，王中念，吳洪武(10)

FPSO軟剛臂單點系泊系統定量風險分析

肖泥土，唐友剛，何 鑫，劉 驕，傅禮鵬(19)

海洋輸流立管耦合動力分析

劉曉強, 余 楊, 余建星, 樊志遠, 王華昆(28)

基于水平濕拖的TLP平臺張力腿現場扶正數值模擬

苗春生，孫 錕，葉永彪，石錦坤，陳曉東(37)

三維彈性側壁液艙內液體晃動波面的實驗研究

唐 潔，李晨光，王國玉(45)

沒水傾斜板式防波堤消波性能分析

王禹龍，上官子昌，董榅鍵，祁 隆(55)

基于壓磁效應的銹蝕鋼筋應力狀態檢測試驗研究

金偉良，項凱瀟，毛江鴻，徐方圓，張 軍(62)

玻纖增強柔性管等效簡化模型研究

孟祥劍，王樹青，姚 潞(71)

多因素誘發海底管道軸向定向位移量計算方法

彭碧瑤，劉 潤，王秀妍，李成鳳 (84)

海底沙波遷移過程原位觀測簡易裝置設計與試驗

沈澤中，賈永剛，張少同，張博文，單紅仙，劉曉磊(94)

短文

非黏結柔性立管疲勞損傷特性分析

任 鐵，宋磊建，沈志平，周 佳(101)

單點系泊FPSO氣隙預報的時域和頻域分析

翟佳偉，唐友剛，李 焱，曲曉奇，張若瑜(109)

圓筒形FWPSO水動力性能模型試驗研究

黃 佳，王忠暢，趙戰華(119)

新型表層漂流浮標體設計分析

王 鵬，胡筱敏，熊學軍(125)

自返式微型地熱探針水下運動及貫入特性分析

徐向上，馮志濤，張選明，賈立雙，李 墨(134)

綜合技術

美國濱海核電廠取水設施及生態影響分析和啟示

魏新渝，熊小偉，王一川，徐海峰，李 帷，商照榮(143)

《海洋工程》第三屆理事會

(155)

《海洋工程》2017年總目錄，第35卷，第1～6期

(1)

Analysis of water intake structures and their ecological impacts of NPPs in American coastal areas and the enlightenment

WEI Xinyu, XIONG Xiaowei, WANG Yichuan, XU Haifeng, LI Wei, SHANG Zhaorong

(Nuclear and Radiation Safety Center, Ministry of Environmental Protection, Beijing 100082, China)

The characteristics of cooling water intake structures (CWIS) and their ecological effects of 18 American nuclear power plants (NPPs) located in coastal areas (a total of 31 units) are analyzed. It is found that for the designs of CWIS, most American NPPs have taken measures to reduce the impact of CWIS on aquatic organism entrainment and impingement. These measures include constructing closed-cycle recirculating system; using modified travelling screen with screen-wash system and fish return system; reducing through-screen velocities; constructing far offshore velocity caps; reducing water intake flows; and installing barrier nets at the peripheral sites of the CWIS. Based on the monitoring data of decades, it is found that with these measures, the adverse impacts of fish and shellfish impingement and entrainment are small at many NPPs, but they may be moderate or even large at a few NPPs during the CWIS operations. Compared with China’s NPPs’ CWIS, it can be seen that most NPPs in China do not take any measure to reduce CWIS ecological impacts. As the Chinese NPPs’ sites have more units, more cooling water is taken by CWIS, and the ecological impacts of CWIS may be more obvious. Therefore, we need to optimize the location, design, construction, and capacity of cooling water intake structures based on the analysis of site characteristics, reflecting the best technology available (BTA) for minimizing adverse environmental impacts.

nuclear power plant (NPP); cooling water intake structures (CWIS); impingement; entrainment; in coastal areas; ecological impacts; cooling water

1005-9865(2017)06-0143-12

TV671; X771

A

10.16483/j.issn.1005-9865.2017.06.017

2017-03-31

魏新渝(1982-)，女，博士，主要從事核電廠取排水環境影響方面的研究。E-mail：weixinyu2004@163.com

李 帷。E-mail：weili1007@126.com