PDF《一、项目名称 》

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一、项目名称? 泥沙、核素、温排水耦合输移关键技术及在沿海核电工程中应用?

二、推荐单位意见? 该项目系统性地建立了核电工程中泥沙、核素、温排水耦合输移 的理论与方法.

在纳米尺度上观测到泥沙颗粒表面形貌的梯度与孔隙 特征,构建了核素与泥沙颗粒相互作用的表面络合模式;

建立了泥沙 输移和床面变形过程中核素迁移转化的物理\化学过程模型;

提出了 沿海核电工程温排水、 核素迁移物理模型试验比尺和变态率的取值原 则和范围,科学确定了核素及温排水的影响范围,保证了核电的工程 安全及水域的环境安全,取排水口的优化方案节省了工程投资.? 项目发表学术论文

146 篇,编制了国家技术规范《冷却水工程水 力、热力模拟技术规程》等,已经在我国十几座核电工程中得到检验 和应用.? 推荐该项目为国家科学技术进步奖一等奖.?

三、项目简介? 近年来我国核电发展迅速,已有大亚湾、岭澳、秦山、田湾、福清、阳江、宁德、方家山、红沿河、防城港和昌江等

11 个滨海核电 厂的

34 台机组投入商运,还有海阳、石岛湾、三门、台山等滨海核 电厂的

22 台机组在建,核电滨海式布局已经形成.我国滨海地区泥 沙构成在世界上最复杂,泥沙运动强度又大,占世界 5%的水量输运 了30%的泥沙, 泥沙与核素的耦合关系复杂难解, 影响到泥沙、 核素、 2? 温排水的准确分布和核电工程的安全与环境安全.因此研究泥沙、核素、温排水耦合输移是确保核电工程安全和环境安全的关键技术,决 定了核电工程立项和设计的可行性. 该项目组在国家自然科学基金和 核电企业的资助下,经多年研究和实践,取得如下创新成果:? 1.? 构建了全三维水沙两相流变密度湍流模型,解决了螺旋流输 沙等真实三维水沙计算难题;

提出了工程泥沙计算的斜对角笛卡尔坐 标方法,克服了河口及海岸工程大尺度泥沙计算中复杂边界的困难. 该技术全面提升了水沙模拟的准确性和可靠性,是解决核电工程取、 排水口头部、取水泵房内部泥沙冲淤的关键,为核电工程的安全运行 提供了保障.? 2.? 首次提出了包含泥沙颗粒表面形貌信息的数学泥沙概念,基 于数学泥沙确定了泥沙颗粒表面非均匀电荷分布规律, 量化了核素与 泥沙表面形貌之间微观作用机制, 建立了泥沙输移和床面变形过程中 核素迁移转化的物理\化学过程模式,使水\沙\核素\床面之间的静态 模型变为动态模型, 该技术大幅提升了核素在海域分布和积累模拟结 果极值包络范围的合理性, 给出了保护环境敏感区域和生态红线的设 定方法.为核电工程环境安全设定阈值和条件提供了保障.? 3.? 提出了采用比尺模型分析物理模型试验比尺和变态率的研究 方法, 使物理模型试验比尺和变态率的取值更加合理且具有可操作性;

揭示出模型试验中水动力垂向和横向速度误差远大于纵向速度误差 的规律;

提出基于不同海域岸线、地形、潮动力特性及环境保护目标 要求等综合因素的远排差位式、 交错分列式和混合式等核电工程取排 3? 水工程布置原则,保证了核电工程的取排水安全和环境安全,且大幅 度降低了工程投资及运行成本.? 经教育部组织专家鉴定 该项目在泥沙\核素\温排水耦合迁移转 化、系统模拟方面创新突出,项目整体达到了国际领先水平 .该项 目累计发表学术论文