特别是两者平面及立面的相对布置位置以及取 P 一般火电厂温排水比取水水体的水温高约8℃～10℃ 加速水生物的呼吸 -1 水面蒸发系数和水面综合散热系数宜按下列公式计算 对取水 相继在潮汐河道及浅水河道中出现了因地制宜 核电厂冷却水域的特点 宜采用冷热水通道分开的差位式取 同时取水口进口流速应满 湖泊 采用蒸发系数的正确性和精确度 该成果概括了我国各地室内外蒸发观测资料 一方面扩大了水利工程的综合利用效益 文中指出 优化取水口和排水口的布置 目前 确定不同设计条件下水体的冷却能力 排水工程布置应与受纳水体环境功能区划要求相协调 进孔流速 当水体的冷却能力不足或需要降低排水温度时 并应结合技术经济分析 排水口建成以来 a 1 具有另一种水力 密切配合 当缺乏观测资料时 迄今 为了满足设计工作的要求 风速和 年实际变化范围内适用 提出解决问题的措施方案 第二方面 为了监督冷却水体的运行工况 ə 并经受了原型观测的验证和生产运行的考验 5.1.10 实际工作中 这种工程布置是比较成功的一种取水 可参照下式之经验数据采用 就可以算出相应条件下的蒸发系数及综合散热系数 河道冷却和海湾冷却均适用 水的密度 取 排水建（构）筑物的布置和型式应有利于冷水的吸取和热水的扩散冷却 河道或海湾等水体冷却循环水时 ＝0.5 可供参考 5.1.9 比起新建冷却池和其他类型的冷却设施有一定的优点 ） 这些工程都做过详细的物理模型试验 ） ν——进孔流速（m/s） ） （4）缺乏影响蒸发系数的单因子分析 排水温度计可设在排水系统汇合后进入冷却水体以前的便于监测的位置 并受到国内蒸发试验基地资料和国外大量实测资料的检验 水面散热能力 取水口和排水口应避开水生物养殖场和天然水生物保护区 航运和环境等 但要注意水域表面水温较高引起的水环境影响 运动黏度 以满足相应设计阶段内容深度的要求 当工业企业附近有低洼地可供利用时 航运等部门要求 循环水量增加很多 让表层热水运行到较远的距离 它们对有效地利用冷却水体的散热 已有天津市的军粮城发电厂 当循环水排入冷却水体 藻类和贝壳类生物进入循环冷却水系统的管道及设备 设计水面冷却工程 5.1.3 5.1.11 所以 在突然升温的条件下 进水口下缘至动床面的距离 可用于工程设计与评估 加之利用水库 所以 冷水层与热水层的密度差 一般宜采用深水区底层排放方式 选用辅助的冷却设施 - 还进行了一系列的系统试验研究和工程模型试验 利用水库 包括以下两个方面的成果 为了充分利用冷却水体的水面面积和水体容积 时的相应水面饱和水汽压（hPa） 对水生物的影响较大 各个工程的模型试验 在工程规划阶段 水面的综合散热系数K 都将带来一定的影响 取水口进口流速宜小于该区域的天然流 利用水库 当工程条件允许 应该对冷却水域进行深人细致的研究 以上所述为温排水温度与天然水体温度相差较大的不利影响 农业 -8 增加了运行维护的难度 了解温排水对所在水域温度场的影响和变化情况 互为条件 河道或海湾等水体冷却循环水时 g——重力加速度（m/s 在设计水面冷却工程时 此概念目前已被国内外普遍采用 向大气中散质 提出了水面蒸发与散热系数的全国通用公式A[参见《水面蒸发与散热系数研究》（水面蒸发与散热系数研究协作组 底层沙量和泥沙特性等 进水口上缘到热水层的距离 并应就此形成必要的书面文件 利用水库 ℃ s 5.1.14 散热进行冷却的一种方式 可以归入蒸发项 （饱和水汽压）-T 降低工程造价等等 作为工程技术经济论证和双方以后工作的依据 （1）影响蒸发系数的各个参数中 -1 ·℃ 如果水深较浅 应避开环境敏感区 冷却水体中有渔业生产时 ——水面综合散热系数（W·m 减少温排水对其受纳水影响范围内重要水生物的不利影响 5.1.8 式中 农业 工作中 取水建（构）筑物设置拦鱼设施 因此 ρ 公式B如实反映了室内与现场试验的实际情况 本条规定了选择取水 是保证循环水系统及其工艺设备安全经济运行和防止鱼类流失的重要措施 美国Edinger于1965年也提出同一概念 热力和空气动力特性 动量传递过程和水文气象要素对蒸发的非线性影响 有条件 取水口和排水口应装设测量水温和冷却水体水位的仪表 统一了自由对流 5.1.2 为了综合利用水利资源 辐射散热系数 会使循环供水系统复杂化 并在一定的条件下制约着水利工程的运用调度计划 要求在设计中结合工程的具体条件 还做过几个发电厂重叠式取 有些地区的水利工程管理单位向工业企业征收过高的供水费 组织全国有关单位协同攻关 只是应用的局限性较大 涉及面比较广 水温 也可作为游览场所等 i 直接影响电厂规划装机容量 1979年） 如网箔栏 5.1 并提出了估算水库里水温的方法 为了充分利用水面冷却 本规范推荐一般情况下采用水面蒸发与散热系数全国通用公式B 可以综合利用的内容是多方面的 一般情况下 条文中提出了“也可根据自然条件新建冷却池” K 如 确定进水口断面尺寸” 量测精度不高或不和谐 —般是尽量减小排出的热水与冷水产生强烈的掺混 湖泊 时还可同时采用数学的和物理的两种方法 r 利用已有水库 a 水中饱和溶解氧的降低还会使水域复氧困难 流体力学的和空气动力学的过程 —般可取 规定了进口流速不宜低于 水气温差△T＝0℃～35℃ ——水温为T 否则会使取水口的造价太大 该书 分析冷却水系统运行的经济性 风速0m/s～9m/s等各要素全 还制定了计算程序软件及查算表 ——废热排入前的水域自然水温（℃） 是依据以下几份资料综合取定的 平顺性 利用水库 电水锤和电栅栏等 取水口和排水口重叠差位式布置的联合建（构）筑物 可通过模型试验确定进水口流速 （水面温度）曲线的斜率 与作为受纳水体的江 （2）试验方法及分析方法缺乏统一性 排出的热水可供灌溉和养鱼 与此同时 便于维护管理 考虑综合利用的可能性 k——e 5.1.2 以增大水面散热量 天然情况下 取水 上述两方面工作提出的公式A和B 海事和环境保护等有关部门的同意 可取0.97 应取决于具体工程的条件和技术经济综合分析 排水建（构）筑物的工程概况列于表57 都应该通过物理模型试验来研究确定重叠式取 进行综合的技术经济分析 分析了蒸发水气界面上质量 在一定条件下 利用水库 设计取水建（构）筑物的进水口应注意进口水流的均匀 介绍了一个工程试验实 因此 水体表面和深层的水温分布 因此 在设计水面冷却工程时 在一定的工程条件下 发展水利工程的综合效益 a——蒸发系数 -2 进水口附近热水层的厚度 进 i Φ 我国发电厂已投入使用的重叠式取 排水口分列布置较低的水温 排水口的模型试验研究 蒸发 氧的扩散系数等参数的变化 同时具有热力学的 中统计了日本发电厂中13个海边取水的敞开式取水口和8个海 2 江苏省的徐塘发电厂和广东省的黄埔发电厂投入运行 它同冷却塔 经验公式和计算图表等 3 应取得水利工程管理单位的供水协议 所控制的吸人上层热水量 式中 考虑到取水口的实际运行条件 对于冷却池水面冷却方式 排水建（构）筑物各部分的具体尺寸 这些问题的合理解决 Φ 例 水温升高时 s 它将造成水中枝角类浮游生物的死亡率由常温的10％升高到40％～60％ 在工程筹建初期 降低取水温度 排水口工程的优越性 常有一定数量的水下施工工程 水利 5.1.6 0.2m/s 则 研究院冷却水研究所于1962年首先提出 因此 在于能大幅度地减少冷却水输送线路长度 都证实了取水口和排水口重叠布置 以火电厂温排水为例 温排水在环境水体内扩散较快 成为工业企业的可靠水源 第—方面 并应征得有关部门同意 湖泊 浮游生物的死亡亦将造成鱼类饵料的减少 时 P——水面以上1.5m处大气压（hPa） 是我国首先使用的一种新型冷却水工程布置 给水排水建（构）筑物的工程量增加很多 水质和水温应满足工业企业取水和冷却的要求 在工程规划设计的不同阶段 T 以求得到比较可靠的试验成果 程度不同地取得了较分列布置低的水温 两个无量纲量及蒸发有效风速参数 -1 以便确定选用辅助冷却设施及其型式的合理性 排水口比起分列布置的取水口和排水口有其明显的特殊性 航运等部门要求 都应对冷却水域进行水力热力计算研究 可根据综合技术经济分析 还存在一定的困难 水温升高还促使水中有机污染物质分解 v 因此温排水对鱼类胚胎发育有着不利的影响 航运 由于工业企业的建设规模愈来愈大 自然水温应根据实测资料或条件相似水体的观测资料确定 排水口布置 计算的进水孔流速ν 公式形式简单 随着冷却水量的增大 ——黎式数（Richardion） 在我国应用优于国内外同类公式 （3）环境保护部门对水体温度提出了新的要求等 方可应用 由于水温 根据具体工程相应概率下可能出现的水文气象条件 的占95％ 温度测量的准确程度以0.2℃以内为宜 取水口应远离水生物养殖场 河道或海湾等水体冷却循环水时 m 由于保护水体环境的原因 宜通过模型试验研究确定 -4 有些湖泊的天然流速较低 实测天然表层水温（一般采用水面以下0.1m～0.5m处的水温）也是随时而变的 要圆满地解决冷却工程的全部问题 辐射散热通量 同时 5.1.5 根据自己的观测资料建立了当地的水温与气温经验公式 5.1.4 （4）《在火电厂和原子能发电厂供水中采用重叠式取 应该注意到 国水利水电科学研究院负责 （1）水体水面的散热是个复杂的物理现象 而影响选用进水口流速的因素又是多方面的 缩短工期 一般情况下 的增量 湖泊 · 影响鱼类的生长 缺氧增加 （1）新建工业企业附近有自然水面可以利用 喷水池和喷射冷却装置等 排水建（构）筑物布置的要求 下 对蒸发散热的估算精度成为影响整个散热能力举足轻重的因素 a——水面蒸发系数（W·m 应征得水利 当采用重叠的差位取 5.1.13 （3）在规划设计水面冷却工程时 ——水面以上1.5m处的水汽压（hPa） 以便采取适当措施 水温从20℃升至30℃ 但不宜小于0.2m/s 初步计算时 文中叙述“取水口进口处的水流平均速度为0.2m/s” 重叠式取 类型不同的取 受热水体应有足够的水深 另一方面 并已有大量估算这个系数的经验公式 湖泊 进水口流速也可以大于条文中建议的数值 相对湿度为50％～90％ 在电子计算机上进行冷却水的数学模型计算 特别是有了统一的通用程序后 将直接关系着水面冷却能力计算的正确性和精确度 可按热量平衡方程或经验公式计算确定 ·hPa T 利用水库 则 此项工作针对火电厂或 桥发电厂 海洋 ka 水中溶解氧减少 环境水体适当的温度升高也有促进水生生物的生长繁殖 ） 比较圆满地解决冷却容量和工程布置问题 e ＝0.07m/s～0.2m/s 必要 湿度 进水口的形状 如设计不当 在一定的条件下使用这些设施 进水口平均流速为0.07m/s～0.22m/s 能够直接反映出复杂的物理现象 气幕栏 （3）试验资料具有地区性 需结合工程实际研究确定 一般临界密度佛氏数F＇ 可以不受物理模型中那些相似准则的限制 其对环境水体的高温升影响范围一般很小 而且工程布置紧凑 对有关方面提出的问题 节省工程投资 5.1.7 5.1.7 水位测量的准确程度不应低于1cm 足航道 重叠式取 导致耗氧量增加 本条提出了确定水体的水面冷却能力和取水温度的原则 ——水面水温（℃） 水库和湖泊等水体的部分水域可养殖水产 s 当以能取得有关部门同意的书面文件为宜 相应代表总散热通量 e 并应满足航道 综合为P R 式中 b——系数（hPa·℃ 不同型式的辅助冷却设施 3 排水建（构）筑物的试验 便于实际应用 使水利工程管理单位增加了经济收入 蓄热作用和降低取水温度至关重要 排水口 航船和潮汐等）对热水层厚度的干扰作用和人类活动对设计最低水位的影响 近年来 已经积累了一定的经验和一些可行的方法 ·℃ 在条件可能时 它能取得比取 工程布置和环境评价的确定 工程中最终能否采用自然水面冷却的方案 蒸发 ） s 工业企业使用综合利用水库或水利工程设施冷却循环水 取水温度可在取水泵房内测量 满足相互提出的要求 ） 往往都是鱼类繁衍的优良环境 是计算水面冷却能力 一般规定 —些观测实验单位（如湖南天台蒸发试验站 应通过物理模型试验或数学模型计算以及其他方法 目前国内外应用的拦鱼设施类型很多 5.1.11 本条对冷却池 并直接影响到整个循环水系统的投资 其值为5.67×10 湖泊 新建冷却池美化了环境 氧的溶解度减少16％ 对排水温度提出了要求 海相比 毒性增大 湖泊 5.1.3 在满足工业企业自身用水的技术要求的基础上 为了避免水生物养殖场内的鱼类 河道或海湾的自然水面冷却工业企业排出的循环水 设计应计人各种不利因素对设计最低水位和表面热水层厚度的影响 a 需要增加辅助冷却设施 对流 条文中建议采用的进水口平均流速 △ 排水口应使出流平顺 曲线的斜率 设计中预先注意并考虑到这种影响 3 为便于应用 水体的水量 如利用条件相似工程的类比 e ——水面以上1.5m处的气温（℃） 设计采用的自然水温应根据实测资料或条件相似水体的观测 防止鱼类进入 常用的辅助冷却设施有冷却塔 排水建（构）筑物型式 其用水方式和要求 因此 ρ 这些水体一般具有较丰沛的天然来水量 水温的变化会引起水体饱和水气压 湖泊或河道 能量 这个参数综合体现了水气交面对流 音响阻拦 排水工程布置应考虑受纳水体的环境保护要求 仍然是研究冷却水工程的主要手段 对于仔鱼的防护问题需优先考虑取水口适宜的进流方式 为减少温排水对环境水体温升影响 喷水池等冷却设施人工造成细水滴和薄水膜而进行的冷却相比较 多数公式未考虑水气温差的影响 可供设计采用 有条件时 水体对废热自净能力的基本参数 综合分析全国各地区观测基地的试验资料 5.1 水量和水质的变化 有条件时 均与水温或水气温差无关 水生物对耐受极限水温的能力也就降低 以“W·m 5.1.13 在工程的可行性 水面冷却 1978年） 或者虽有反映 国内外对水面蒸发系数已做过大量观测研究工作 ”表示 湖泊 2 在受污染的水域里 温排水的扩散范围等 5.1.12 排水口重叠布置型式 应当委托有关单位进行工程水域的温排水物理模型或数学模型试验以及对生物影响的评价 Φ 积累必要的资料 风浪 s s 能获得比较低的冷却水温度 湖 排水建（构）筑物的水力学研究》（俄文）一文中 蒸发 研究阶段也可以利用数学模型计算或其他一些计算方法 取 水利电力部东北勘测设计院曾对水库的水温分布与特征进行过分析 可利用当地的气温 冷却水体的水位测量一般设在取水泵房附近 宜采用深层取水 ——上下层水密度差（kg/m 可减少循环冷却水系统的施工工程量 得到相互支持与检验 r 应根据工程的具体条件 10℃～45℃ 水温升高 s 在工程设计中 当漂浮物较多时 5.1.15 k——e 加强吸取下层冷水能力并延长热水由排水口流入取水口的行程历时 只有在工程地区的条件与建立经验公式的具体观测条件相似时 求解天然情况下的水体热平衡方程 这些用水户取水和排水 互补不足 日照 一般规定 5.1.1 进沙问题不大时 这些情况 ——对流 排水建（构）筑物的型式和尺寸 式中 （1）《冷却池设计手册》（北京电力设计院 H——水深（m） 江苏地理研究所和官厅水库管理处水文实验站等） “根据过去一些模型试验资料 a 排水口布置时 文中指出 ＝0.3～0.5 使它能在我国 在有条件的情况下 5.1.12 m 近30年来 湖泊 强迫对流的散热机理 “水面冷却”是工业循环水利用水体的自然水面 我国原水电部为解决这一课题 1 据有关资料介绍 采用重叠式取 河道 公式的使用范围受限 常辟为渔业生产场地 5 减少29％ 河道或海湾作为冷却水体时 ε——水面辐射系数 在近些年的生产实践和工程设计中 5.1.15 要求解决的问题可归结为预估工程的冷却效果和确定最优工程布置 5.1.4 5.1.8 在某些具体的水文和地形条件下 5 当缺乏资料时 辐射三种散热能力之和 （3）《火力·原子能发电厂土木结构的设计》（日文）一书中推 A——水域面积（m 其研究成果曾在《水文》1984年第一期发表 “取水口进孔流速 排水及其建（构）筑物对其他部门可能引起的影响 工业企业使用综合利用水库或其他水利工程设施冷却循环水时 资料确定 水面冷却工程布置的核心是对冷却水取水口和排水口的安排 此外温排水还对水中浮游生物如枝角类有影响 研究工程中所必须解决的问题 也可根据自然条件新建冷却池 -2 本条文规定的目的在于 在可控气象参数的专用风洞中进行系统试验研究提出了全国通用蒸发与散热系数公式B 取水口较低或允许吸入的热水量较大 排水渠道也要占用相当数量的耕地等 也是现今解决水面冷却问题的重要手段之一 应根据国家的有关标准和规定 上海市的高 均可收到—定的拦鱼效果 如果a 5.1.14 太阳辐射等资料 经济运行和冷却水受纳水体的水面开发及利用效率 随着生产的发展 取得了 这些公式存在的问题是 都将对工业企业取水的水质 循环水系统的总损失水量可能比较少 对流散热（显热传送）通过Bowen比与蒸发散热（潜热传送）建立联系 -2 或者冷却水体本身提供了调蓄水量的作用 宜利用已有水库 ν——水面以上1.5m处的风速（m/s） 底取水的管式取水资料 当水深较大 可以得到比较满意的整体流态相似和时均水力热力相似 / c 具有较大的灵活性和适应性 诸如排水具有的势能可驱动水力机械 新建冷却池往往也具有—定的经济意义 技术经济条件的差别也是比较大的 对其他工业企业 也有出现热水短路 也可获得比较满意的结果 应同有关方面充分协商 又使利用自然水面冷却产生了一定的困难 在当地当时气象条件下自然形成的表层水温 s T R 双方应该在自愿互利的基础上 对于保证工业企业的安全经济生产是必须的 可以用较短的时间来完成多种方案的计算 ） 水温升高与已存在于水中的毒性物质对鱼类会产生协同作用 应通过模型试验来确定合适的进水口流速 需要设置测量仪表 σ——Stefan-Boltzman常数 a 但对于河道或海域冷却方式 排水口远离水生物养殖场主要是考虑温排水对水生物的影响 a 取水温度升高的可能 （W·m （取水口的）过孔流速控制为0.1m/s～0.15m/s” 增建辅助的冷却设施 5.1.1 但个别季节水面的冷却能力不足 因此 河道或海湾的自然水面冷却循环水是适宜的 设Φ 5.1.10 应满足排水对环境影响和冷却水体综合利用的要求 气象因素随时而变 其定义为单位水面面积单位温差的散热通量 应进行物理模型试验 取水建（构）筑物应设拦鱼设施 饱和溶解氧 5.1.9 此概念由我国水利水电科学 但试验根据不足 海湾或建设新的冷却池冷却循环水时 排水水面与受纳水体水面宜平缓衔接 作为冷却水体的水库 假定水深H＝4m～12m 速 在同一水体中常有多个用水户 蒸发散热一般为总散热量的主体 荐“取水的进水口设计平均流速以0.1m/s～0.2m/s为宜” 避开环境敏感区 充分考虑取水 因此 实践证明 增加鱼类产量等效应 应做模型不宜缩得过小的正态重叠式取 5.1.5 ——下层水密度（kg/m 排水建（构）筑物布置和型式应考虑的一般性原则 （2）已利用水面冷却的工业企业 取水建（构）筑物的卷吸效应不应影响鱼类 河道或海湾等水体 还应注意各种不利因素（例如 当自然条件合适时 利用自然水面冷却循环水 取水建（构）筑物的进水口流速值是确定其尺寸的重要数据 可在设计中选择使用 e 水量或水温产生影响 循环水量也急剧增加 温排水所带来的环境水体温升影响具有两重性 各地又结合不同的情况 取水温度 （2）冷却水工程的物理模型试验 目前 利用水面冷却循环水时 其他—些方法 这样的公式有着计算简单的优点 工业企业在利用既有水利工程获得了—定的经济效益的同时 自1966年天津军粮城发电厂的重叠式取 于1978年～1985年间由中 一般是应通过试验研究择优选用 也给水利工程管理单位的经营管理增加了新的内容 5.1.6 认真分析研究 另外 鱼类胚胎及鱼苗死亡率也有不同程度的增加 因此 即k＝ə 升高至40℃时 各地出现的从逆温到极端不稳定 -2 提高排水在出流掺混后的温度 河道或海湾等水体冷却循环水时 大量观测资料显示 ） 除应考虑在相应冷却水量时所必需的最小水深外 天然水体与受热水体的水面蒸发规律 1990年5月）] 也显露出一些新的问题 渔业 求取自然水温的随时变化过程 减少了占地 因此 T 自然水温系指没有外界客水注入的水体 河 试验参数变化范围为风速0～3m/s L 但是 （2）《冷却水工程布置》（水利水电科学研究院 -1 渔业 e s 经常发生在下述的几种情况 视工程具体条件和设计阶段 由此 3 水面冷却