美国滨海核电厂取水设施及生态影响分析和启示

魏新渝，熊小伟，王一川，徐海峰，李 帷，商照荣

(环境保护部核与辐射安全中心，北京 100082)

美国滨海核电厂取水设施及生态影响分析和启示

魏新渝，熊小伟，王一川，徐海峰，李 帷，商照荣

(环境保护部核与辐射安全中心，北京 100082)

介绍美国滨海18个核电厂址(共31台核电机组)取水设施特点及其生态影响。可以看出，在取水设施设计上，美国大部分核电厂采取了减小取水设施对水生生物的撞击和夹带的影响措施，包括采用闭式循环冷却系统；设置改进型滤网及滤网清洗和鱼回流系统；降低穿过滤网流速；设置离岸蘑菇头式取水口；减小取水流量；在取水设施外围设置屏障网等。虽然采取了一些控制措施，由历年监测数据可以看出，美国有些厂址的冷却水取水设施对鱼类、贝类等水生生物的夹带、撞击影响可能为中等水平，甚至是大的。与我国滨海厂址取水设施比较可以看出，我国大部分核电厂未采取减小取水影响的措施。并且，我国核电厂址机组数量较多，冷却水取水量较大，取水可能带来的生态影响不容忽视。因此，应结合厂址特性优化冷却水取水设施位置、设计、建造和能力，以反映最佳适用技术(BTA)，最小化环境的负面影响。

核电厂；取水设施；撞击；夹带；滨海；生态影响；冷却水

1 研究背景

美国核管会(NRC)回顾了过去和当前美国直流冷却系统核电厂对水生生物的影响[1]。很多早期受到关注的水生生态问题并不是核电厂普遍问题，例如对浮游植物和浮游动物的夹带、温排水中水生昆虫的过早出现等，从统计上看，这些问题有局部影响，只是偶尔出现，尚无长期或远场影响记录。其他问题例如温升导致水中溶解氧水平降低、重金属的排放、冷冲击以及有毒生物的出现是一些核电厂的问题，但已被缓解或解决了。当前直流冷却系统核电厂值得关注的有三个问题，即：取水设施对鱼类、贝类等幼体的夹带(或称卷载效应/卷吸效应)；取水设施对鱼类、贝类的撞击(撞击是指取水过程中在取水设施的外部或在滤网装置上截留的各个生命阶段的鱼和贝类)以及温排水的影响[2-3]。

在我国，当前所有的滨海核电厂均采用的是直流冷却系统，电厂规模较大，机组数量较多(核电厂址规划的机组数量均在四台及四台以上)，取水量大。其温排水可能带来的环境影响被广泛关注[4-8]。然而，电厂取水对水生生态的影响没有得到足够的重视。我国当前尚无针对取水夹带影响的法规标准体系，无取水夹带影响的跟踪监测和后评价管理和控制要求，大部分电厂均未对夹带的生物损失进行监测和核实，未采取切实有效的方法控制夹带的影响。在研究方面，徐兆礼等[9]认为如果在取水口附近建立余氯屏障，可控制夹带的影响。我国当前大部分电厂均忽视了取水设施运行对较大水生生物的撞击影响，无相关的研究报道和监测结果。此外，近年我国滨海河口运行核电厂发生多起由于海生物暴发堵塞取水设施导致冷源丧失事件，这一方面影响到核电厂安全运行，另一方面造成海生物的损伤。为此，急需有针对性地开展优化核电厂取水设施的研究。

美国在控制取水设施撞击和夹带影响方面有较健全的法规标准体系，并且积累了大量的监测和研究数据，其滨海核电厂法规标准的执行情况、取水设施的设计和优化情况、对生态影响监测结果的分析和总结等对我国滨海核电厂取水设施运行影响的控制有很好的指导作用。因此，调研了美国滨海18个核电厂址(共31台核电机组)取水设施及其环境影响的特点；并与我国滨海核电厂取水设施进行比较，以找出需要进一步优化和考虑的方面，为核电厂取水环境影响评价导则的制定奠定基础。

2 美国滨海厂址取水特点及影响的分析和启示

调研了美国滨海18个厂址(共31台核电机组，其中6台机组已停运)，顺序从东海岸(由北向南)至西海岸(由南向北)，分别为Maine Yankee(缅因州)、Seabrook(新罕布什尔州)[10-11]、Pilgrim(马萨诸塞州)[12]、Millstone(康涅狄格州)[13]、Shoreham(纽约州)、Indian Point(纽约州)[14-16]、Oyster Creek(新泽西州)[17]、Hope Creek 和Salem(新泽西州)[18-19]、Calvert Cliffs(马里兰州)[20-21]、Surry(弗吉尼亚州)[22]、Brunswick(北卡罗那州)[23]、St. Lucie(佛罗里达州)[24]、Turkey Point(佛罗里达州)[25]、Crystal River(佛罗里达州)[26-27]、South Texas(德克萨斯州)[28]、Diablo Canyon(加利福尼亚州)[29]和San Onofre(加利福尼亚州)[30]核电厂的取水设施及其环境影响情况。这些厂址的现状、取水设施的特点以及撞击、夹带影响程度概要如表1所示。以下列举代表性例子介绍和分析美国滨海核电厂使用闭式循环冷却技术、近岸取水、离岸蘑菇头式取水、离岸明渠取水的特点及环境影响，并与我国滨海核电厂进行比较。

表1 美国滨海核电厂取水设施特点及生态影响Tab. 1 The characteristics of CWIS and their ecological effects of American NPPs in coastal areas

(续表)

(续表)

注：已永久关闭的Maine Yankee核电厂以及未运行的Shoreham核电厂，均未收集到取水设施及其环境影响的数据。

2.1闭式循环冷却技术

由表1可知，美国有三个滨海核电厂使用闭式循环技术，即Hope Creek核电厂使用海水自然通风冷却塔、Turkey Point核电厂3和4号机组使用冷却渠系统以及South Texas工程1和2号机组使用冷却池散热系统。

Hope Creek核电厂位于Delaware河口，包含一座电功率为1 061 MWe的沸水堆，使用自然通风冷却塔冷却系统(图1)。Hope Creek核电厂闭式循环冷却系统包括自然通风冷却塔及其相关的取水、循环和排放设施。其取水设施从特拉华河口取水，平均为2.53×105m3/d。其是当前全世界运行核电厂中唯一使用海水的自然通风冷却塔的核电站[31]。该闭式循环冷却系统对水生生物的撞击和夹带的影响小。NRC于2011年已授权通过了Hope Creek核电厂延寿申请[18-19]。

Turkey Point 电厂位于比斯坎湾，3和4号为两台压水堆(PWR)，采用闭式循环冷却渠冷却系统。冷却渠系统占地面积大约27 km2。包含32条渠道，将温排水从电厂往南输送，再由8条渠道将水送回电厂(图2)。渠道大约60 m宽、水深为0.3～1.0 m，他们被27 m宽的护堤分开。渠的总长度为270 km，有效水面积约15.6 km2。该冷却渠系统为Turkey Point的3和4号机组提供82 m3/s的冷却水。进入循环水泵前，使用拦污栅(间距为7～10 cm)和垂直旋转滤网(网孔2 cm，带有收集篮)拦截水中碎片。冷却渠系统的补给水来自电厂的工艺废水(这些水被处理后释放到水渠中)、降雨径流或者渗漏的地下水，不需要补充地表水；因此，无需评价取水设施运行对水生生态的影响[25]。

图1 Hope Creek核电站照片[18]Fig. 1 The photograph for Hope Creek generating station

图2 Turkey Point厂址冷却渠系统[25]Fig. 2 Turkey Point site cooling canal system

除了上述运行核电机组使用闭式循环冷却系统外，处于联合执照(COL)申请的滨海核电厂均使用闭式循环冷却系统，即South Texas工程3和4号机组与1和2号机组一样将使用冷却池散热系统；Turkey Point电厂6和7号机组使用机械通风冷却塔，使用迈阿密Dade County的市政废水处理厂的中水。

对于1 000 MW使用闭式循环湿式冷却系统(包括自然通风冷却塔和机械通风冷却塔)的核电厂，每天由于蒸发损失而需补给的水量为4.5×104～6.8×104m3/d，与直流冷却系统(典型1 000 MW直流冷却系统核电厂取水量一般为430×104～700×104m3/d)电厂相比，闭式循环冷却系统显著减少了取水流量(不到直流冷却系统的2%)[31]，因此，取水设施对鱼类、贝类等的撞击和夹带的影响小。美国清洁水法(CWA)316(b)的规定，要求冷却水取水设施的位置、设计、建造和能力反映最佳适用技术(BTA)，以使对环境的影响最小化。美国联邦法规40CFR125中的I和J部分对应的新设施和现有设施取水设施的撞击和夹带影响的BTA选项均是基于闭式循环技术提出的。可见，美国CWA316(b)对闭式循环冷却系统豁免监管。

另外，闭式循环冷却系统存在如下缺点。在能源供应方面，由于额外设备需要运行(如泵和风机)以及经冷却塔后的水温高于自然水体温度而导致效率降低，平均能源净输出降低(尤其是在夏季)，这可能会影响区域能源供应[32]；在投资费用方面，美国电力研究院(EPRI)计算了将美国现有39台核电厂直流循环冷却技术翻新改造为闭式循环冷却技术的费用，结果显示，需要投入成本是319亿元，每年维护费用为23亿元[32]；闭式循环冷却系统占地面积较大(如冷却渠、冷却池)，有景观遮挡和隔断问题(如自然通风冷却塔)。

我国当前尚无使用闭式循环冷却系统的核电厂址。由上述分析可知，在确定滨海核电厂冷却方式时应综合考虑不同冷却方式的环境影响、能源供应、经济成本以及占地和景观等问题。

2.2近岸取水

由表1可知，美国18个滨海核电厂址中有11个厂址均采用近岸取水的方式，对于近岸取水的核电厂，大部分设置幕墙(或为撇渣墙、冰屏障)以取底部水，幕墙可拦截悬浮物(包括鱼卵、仔鱼等浮游动物)、冰块等，避免其进入取水系统。经过幕墙后，冷却水通过拦污栅，而后进入旋转滤网(如改进型雷氏滤网)，大部分取水设施配有鱼回流通道，将滤网截留的鱼类送回水体中。只有Diablo Canyon电厂没有配置鱼回流通道，而使用冷却系统碎片入侵控制系统，将滤网/拦污栅拦截有机物及碎片收集处理后外运处置。有些电厂使用细孔滤网和半细孔滤网配合使用(如Brunswick核电厂)以减小夹带的影响。有些电厂则采用降低穿过滤网流速(如Salem核电厂)、减小取水量(如Indian Point核电厂)、取水口外围设置屏障网(如Brunswick电厂)等降低取水的影响。以下以Calvert Cliffs和Indian Point核电厂为代表介绍美国近岸取水设施及其环境影响特点，并进行分析和讨论。

2.2.1 Calvert Cliffs 核电厂

Calvert Cliff核电厂包括两台PWR机组，冷却水取自切萨皮克海湾，取水设施包括疏浚渠、幕墙、拦污栅、旋转滤网和循环水泵。如图3(b)所示，疏浚渠为海床负挖至底标高-15 m、长度为1 372 m的渠道，以吸取底部水；在进入取水设施前设置一座幕墙，水面往下至-9 m，目的也是使得取水大部分是底部水。

Calvert Cliff核电厂自运行以来多年的夹带监测和研究结果表明，夹带进入取水系统的浮游生物没有商业和钩钓代表性重要物种；夹带存活率较高，取水设施夹带影响小[21]。对代表性重要物种影响小的原因是冷却水取的是底部水，取水位置在这些浮游生物一般生境之下。

图3 Calvert Cliff厂址布置和冷却系统示意[20]Fig. 3 Carvert Cliff site layout and its cooling system

Calvert Cliff核电厂1975-1995年间撞击监测及其研究表明：撞击死亡率与物种有关，蓝蟹、比目鱼、鳉鱼、虾虎鱼和鲶鱼存活率较高；鲈形目鱼类撞击后死亡；鱼和蓝蟹的撞击损失只有商业捕捞量的0.1%；每年撞击损失约为1998美元(13 259.727元)，占商业和钩钓渔业资源分量非常小；电厂自建设开始一直在采取管理控制措施降低撞击损失，包括改变取水幕墙的构造(当取水溶解氧较低时拆卸面板)、配置旋转滤网以及改进回流槽的设计[21]，Calvert Cliff核电厂取水对水生生物的撞击影响小。

2.2.2 Indian Point电厂

Indian Point核电厂位于哈德逊河口，包括两台PWR机组，即2号(IP2)和3号机组(IP3)。每台机组最大设计流量是53.0 m3/s，取水设施沿着岸边布置，无防波堤。每个设施由七个取水湾(图4(a))构成，其中六个用于循环水和一个用于服务水。6台IP2循环取水泵是双速泵，当在高速和低速运行时，每台泵分别提供8.83和5.30 m3/s的水量。6台IP3水泵为变速泵，当高速和低速旋转时，每台泵供水量分别为8.83和4.05 m3/s流量。根据1997年哈德逊河和解协议要求，申请者调控取水泵的流速，减轻取水对哈德逊河的影响[14]。

如图4(b)所示，在进入冷却水泵前，冷却水首先经撇渣器(或称“冰帘”)下部后进入第一级滤网，第一级滤网拦截漂浮的碎片和流冰，不让其进入冷却系统；然后通过拦污栅，滤除大的碎片；使用改进型雷氏滤网(1991年设置)，拦住小碎片和鱼。

图4 Indian Point核电厂取水设施[14]Fig. 4 The intake structure of Indian Point nuclear power plant

改进型雷氏滤网包括一系列连续旋转面板，当每个面板旋转出取水湾时，撞击的鱼被保留在面板底部充水的篮中，并在通过轴时，使用设备背面的低压喷头将鱼冲出进入光滑网格，使鱼进入鱼回流管道。而后使用设备前面的两个高压喷头去除碎片。鱼回流通道是直径为30 cm管道，IP2的鱼回流管道是在取水设施北部11 m深处排放；IP3鱼回流系统是通过排放渠排放到河流中[15]。

Indian Point核电厂业主从上世纪七十年代就开始详细地调查，当前对哈德逊河的水生生物已有几十年的取样和研究。撞击的监测结果显示，鱼类和蓝蟹总的撞击量的趋势是从1977年的4.7×106ind/a降低至1982年的0.7×106ind/a，而后1982至1990年的数量变化不大。如果将电厂冷却系统视为是一个相对恒定的水生生物采样器，则可以看出，当地代表性物种(RIS)和所有其他种群从一个较高水平(1977年)降低至一个稳定水平(1984至1990年间)。夹带的监测结果显示，除了1984年的2个星期和1985年的1个星期外(这期间出现了端足类动物)，RIS鱼类占总夹带量数值大于70%。自1984年后，夹带的鱼的总数以1.87×1011/年的速度下降，而后趋于平稳，变化趋势与撞击鱼数量变化趋势一致[15]。

NRC采用证据权重(weight-of-evidence)方法评价Indian Point核电厂撞击和夹带对哈德逊河中RIS潜在的负面影响，2015年最新的评价结果显示，撞击和夹带对蓝背鲱鱼和胡瓜鱼的影响较大；对斑点三鳍鳎的影响为中等水平，对其它15种RIS的影响是小的或是不确定的[16]。

2.2.3 分析和讨论

撞击影响控制：

根据美国清洁水法316(b)及对应的针对现有设施的联邦法规(40CFR中125节J次节)要求，对于近岸取水设施，可采取如下最佳适用技术(BTA)的任何一项，减小撞击死亡：控制通过滤网流速小于0.152 4 m/s；采用改进型过滤滤网(如雷氏滤网及鱼回流系统)；优化管理和技术系统；将撞击死亡率控制在24%之下。

在控制通过滤网流速方面，Salem核电厂通过使用改进型雷氏网(较细网格线、较大孔隙率)，可将通过滤网的速度降低20%，在低潮时过网流速控制在0.3 m/s；Pilgrim核电厂在所有潮型下，通过滤网速度约为0.609 6 m/s。当前美国滨海核电厂采取改进滤网等措施降低通过滤网的流速，但难以达到联邦法规的要求(即滤网流速小于0.152 4 m/s)。因此，在取水结构的设计以及增大滤网尺寸或个数等方面仍有较大的优化空间。

大部分电厂均对旋转滤网进行了改进。有些核电厂采用改进型雷氏滤网及清洗系统，以及与之相配的鱼回流系统，如Indian Point、Salem等核电厂。

管理和技术系统的优化包括对滤网的清洗：1)使用高低压结合的清洗系统，即使用低压清洗将水生生物送至鱼回流系统，使用高压将碎片等送回水体或收集后异地处置；2)在暴雨等极端气候下，碎片负荷加大，通过提高旋转滤网旋转速率，降低水生生物撞击影响，同时防止滤网堵塞，确保取水安全。

结合厂址生物特征，采取上述一个或几个BTA选项后，能够有效降低取水设施对水生生物撞击的影响。例如Calvert Cliff、Surry、Brunswick和Diablo Canyon核电厂。

然而，Pilgrim核电厂对琼斯河胡瓜鱼撞击影响为中等水平；Indian Point核电厂对蓝背鲱鱼和胡瓜鱼的撞击影响较大，对斑点三鳍鳎的影响是中等水平。可见，撞击影响的BTA选项控制效果有较大的不确定性，详见2.5节。

夹带影响控制：

针对现有设施，美国联邦法规(40CFR中125节J次节)中减小夹带BTA标准：基于厂址特性建立每个取水夹带的BTA标准，将卷载伤害降到闭式循环系统的水平。美国滨海核电厂近岸取水采取的降低夹带影响的措施有：

有些电厂根据电厂周围生物生活习性和特点，通过合理设置取水位置以达到良好的效果。例如，在进入拦污栅和旋转滤网前，使用幕墙或撇渣器或使用疏浚渠+幕墙取用底部水，以降低对表层浮游生物(尤其是鱼卵、仔鱼)的夹带影响。

Indian Point的2号机组采用6台双速泵，3号机组采用6台变速泵，以降低取水量；Brunswick通过设置屏障网、控制取水量和使用细孔滤网的联合以减轻夹带的影响。

当前夹带影响小的核电厂有Calvert Cliff、Surry、Brunswick和Diablo Canyon核电厂。然而，Pilgrim和Millstone核电厂对冬季比目鱼种群的影响为中等水平，Indian Point核电厂对蓝背鲱鱼和胡瓜鱼的影响较大，对斑点三鳍鳎的影响是中等水平。可见，与撞击影响相似，夹带影响的控制方法也有较大的不确定性，详见2.5节。

我国当前近岸取水的核电厂有红沿河、海阳、秦山核电基地、宁德、福清、大亚湾、陆丰、阳江和防城港核电厂，取水设施一般包括导流堤、拦污栅、移动滤网(鼓型滤网或板框式滤网)和循环水泵。我国核电厂在减小取水设施撞击和夹带影响方面尚未采取措施，未设置幕墙、未对滤网进行改进，通过滤网流速较大，无鱼收集和回流系统，无高低压清洗设施，在水生生物丰度高季节无减小取水量的操作等，因此，可借鉴美国的经验并结合厂址特性对取水设施进行改进，并加强监测。

另外，我国核电厂一般为“一台机组两组取水设施”而美国滨海取水设施一般采用“一台机组多组取水设施”的结构(如图4所示)。如，Indian Point有七个取水湾，每个湾配置幕墙+拦污栅+垂直旋转滤网(清洗系统和鱼回流系统)，这种设计能够增加滤网面积，减小通过滤网流速，减小水生生物撞击的影响；同时也能减小发生滤网堵塞导致的停堆等事件。

2.3离岸蘑菇头式取水

由表1可知，美国滨海厂址采用离岸蘑菇头式取水的核电厂有Seabrook、St. Lucie和San Onofre核电厂。

Seabrook核电厂包括一台1 198 MWe的PWR，于1990年开始商运，是美国滨海厂址中新近运行的电厂。冷却水取自缅因湾，经过三个混凝土取水轴，每个取水轴从取水隧道向上延伸到基岩上方，取水轴上方设置一个蘑菇头(图5)，约束流量并改变水流方向，以减小鱼类的夹带。NPDES许可证限制取水流速为0.3 m/s。1999年，业主在蘑菇头边缘增加了垂直条，以减小取水生物的进入。水流经取水轴后进入长为5.2 km的海洋基岩钻孔隧道。隧道起始点离海岸线2.1 km。隧道是从取水轴底部以0.5%级坡度下降(图6)。隧道直径是5.8 m。冷却水经蝶阀进入循环水泵房，通过旋转滤网(1 cm方格)由三台循环水泵(共取水25 m3/s)送到主冷凝器和服务水系统。由于水生生物撞击存活率低，滤网上收集的碎片作为废物外运处置。

图5 Seabrook取水轴和蘑菇头[10]Fig. 5 Intake shafts and caps at Seabrook

图6 Seabrook取水隧道和取水轴的剖面图[10]Fig. 6 Profile of intake tunnel and shafts at Seabrook

NRC使用证据权重方法评价取水设施对水生生物撞击和夹带影响，得出结论是：由于Seabrook的运行没有明显损害大部分鱼类和贝类种群，夹带和撞击对大部分物种影响小。然而，对冬季比目鱼的影响较大，Seabrook冷却系统的运行打破了局部冬季比目鱼种群数量的平衡[10-11]。

San Onofre也采用离岸蘑菇头式取水，取水设施离岸大约900到980 m，水下9 m处。在正常运行期间，三台机组取水量为122 m3/s。1975-1989年的研究评估了San Onofre对海带群体(海带、一些鱼和藻床无脊椎动物)、水体中层鱼类种群和在南加利福尼亚湾远场鱼类种群的负面影响。结果认为，San Onofre取水设施运行对某些物种有确凿影响[30]。当前该电厂由于核安全问题已经停止运行。

位于佛罗里达州St. Lucie核电厂也采用离岸蘑菇头式取水，监测结果显示，取水设施运行对鱼类和贝类等水生生物的影响小[24]。

由上述可知，虽然离岸蘑菇头式取水是美国联邦法规推荐的减小撞击影响的BTA选项，但其性能波动较大。选择使用该技术时应充分分析周边海区生物的特点，选择生物量最低的水深取水，以最大限度降低水生生物撞击和夹带的影响。

我国在建的三门核电厂也将采用了离岸蘑菇头式取水方法，取水位置在-15 m等深线附近。厂址附近为大黄鱼的产卵场[33]，大黄鱼平时栖息较深海区，4-6月向近海洄游产卵，产卵后分散在沿岸索饵，以鱼虾等为食。三门核电厂取水位置较深，预计其取水设施运行对大黄鱼的鱼卵和仔鱼的影响小。此外，应加强运行期间的监测和分析，以优化取水设施，最大程度降低水生生物撞击和夹带的影响。

图7 Crystal River电厂3号机组位置图(10 km范围)Fig. 7 Location of Crystal River unit 3, in 10 km region

2.4离岸明渠取水

由表1可知，美国滨海核电厂中只有Crystal River 3号核电机组(CR-3)采用离岸长明渠取水方式。图7给出以3号机组为中心半径10 km范围图。3号机组从墨西哥湾的水晶湾取水，并将温排水排入该海湾。CR-3取水设施包括取水渠、拦污栅、旋转滤网(1 cm方格)和取水泵。取水渠长22.5 km，延伸进入墨西哥湾。取水渠的最大深度为6 m，以适应驳船运输，为燃煤机组提供煤炭。取水渠的南边和北边的堤平行往西延伸，南堤的终点在离岸5.4 km处，北堤则向墨西哥湾延伸13.9 km。北堤有不规则间隔的开口，南北方向行驶的船只能通行，无需绕堤。堤的顶部宽15～30 m，高出平均低潮面3 m。取水渠口流速的范围是0.2～0.8 m/s。取水渠每五到七年进行一次疏浚。在正常水位满流量条件下，拦污栅处水的速度是0.27 m/s，到达旋转滤网时流速增至0.30 m/s。无鱼回流系统，从拦污栅和滤网收集的固体物质被当垃圾并最异地处置。3号机组有两台流量为10.5 m3/s和两台流量为11.3 m3/s的循环水泵，设计取水量为42.9 m3/s。

Crystal River电厂从1992年开始，每年11月至次年4月减少电厂流量15%，并开设水晶河养殖中心，每年往海湾投放大量鱼类幼苗。近期的监测结果显示撞击和夹带损失的鱼类数量占当地商业捕捞量的很小份额，另外，自20世纪60年代开始的厂址附近生物监测显示，水晶湾维持着一个多样性的鱼类和贝类群体。NRC认为，该电厂取水设施撞击和夹带的影响在小到中等的水平。

我国采用窄而长的明渠取水方式的核电厂有徐大堡、国核示范工程、田湾、漳州和台山核电厂，采用窄而长的明渠不利于撞击鱼回流，并且流速较大，鱼类受撞击的影响较大，因此，从减小撞击和夹带影响方面，尽量避免采用窄而长的明渠的取水方式。我国现有长明渠取水的核电厂可参考Crystal River电厂的做法，采取减小取水量以及开设养殖中心等措施，减小撞击和夹带的影响。

2.5几种技术的比较

EPA对减小撞击死亡的控制技术的性能进行了评价，结果如图8所示[34]。使用干式闭式循环冷却系统(干法冷却)不取用冷却水，因此设定其的性能最优，赋值为100；使用湿式冷却塔(包括自然通风冷却塔或机械通风冷却塔)、控制取水通过滤网流速小于0.152 4 m/s、在取水设施外围设置屏障网、改进型滤网、离岸蘑菇头式取水的平均性能均较高，值在70以上。受到不同使用环境的限制，改进型滤网和离岸蘑菇头式取水的性能波动较大，波动范围分别为50%～100%和62%～90%。

减小夹带死亡控制技术的性能评价结果如图9所示。可以看出，减小取水流量的技术尤其是采用闭式循环冷却技术是控制夹带最有效的方法，淹没式离岸取水技术能提供中等水平的削减夹带的影响，但使用条件受到限制。小孔滤网与其他方法有所不同，当使用小孔滤网拦截水生生物时，被截留的生物的存活率很低，在2 mm小孔滤网上截留平均存活率只有12%，因此在很多情况下其控制夹带影响的效率很低[34]。

图8 降低撞击死亡率的相对技术性能Fig. 8 Relative technology performance for impingement mortality reduction

图9 降低夹带死亡率的相对技术性能Fig. 9 Relative technology performance for entrainment mortality reduction

3 结 语

由美国滨海18个核电厂址(共31台核电机组)取水设施特点及其生态影响分析可以看出，在取水设施设计上，美国大部分核电厂采取了减小取水设施对水生生物的撞击和夹带的影响措施，包括采用闭式循环冷却系统；设置改进型滤网及滤网清洗和鱼回流系统；降低穿过滤网流速；设置离岸蘑菇头式取水口；减小取水流量；在取水设施外围设置屏障网等。有些电厂采取措施后效果明显；而有些电厂虽然使用了联邦法规推荐的最佳适用技术，但冷却水取水设施对鱼类、贝类等水生生物的夹带、撞击影响较大。可见，需因地制宜，不断优化取水设施，使取水对环境的影响最小化。

我国海洋生态环境保护现状不容乐观，近岸局部海域污染严重。核电是我国能源结构调整的重要依托。如何解决核电厂取水的环境影响问题已成为当前制约滨海核电发展的主要因素之一。当前我国已审批的滨海核电厂址共有17个，每个厂址机组数量较多(大于等于4台机组)，取水量大(按单台机组50 m3/s计，则取水量在200 m3/s以上)，大于美国厂址的取水量。取水量越大，水生生物夹带和撞击的影响可能较大。我国大部分核电厂在取水设施的设计、建造和运行尚未采取有效措施，缓解夹带和撞击对鱼类、贝类的影响。此外，近年我国滨海运行电厂发生多起取水设施堵塞造成的停堆事件。因此，应加强和重视我国核电厂冷却水取水设施的优化。从法律角度，应尽快制定相关的环境影响评价导则，科学合理地评价核电厂取水的环境影响；在实际工程上，应借鉴国内外的最佳工程实践，根据核电厂所在位置特点，优化取水设施位置、设计、建造和能力，应用BTA技术，将环境的负面影响最小化，同时减小取水设施堵塞的风险，使得取水设施能够确保核安全又能达到环境友好。

[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.

[2] United States Environmental Protection Agency. National pollutant discharge elimination system—final regulations to establish requirements for cooling water intake structures at existing facilities and amend requirements at phase I facilities [J]. Federal Register, 2014, 79(158):48299-48439.

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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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[14] Entergy Nuclear Indian Point 2 amp; 3, LLC. Applicant’s Environmental Report Operating License Renewal Stage [R/OL]. https://www.nrc.gov/docs/ML0712/ML071210530.pdf, 2007.

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[16] U.S. NRC. Generic environmental impact statement for license renewal of nuclear plants supplement 38 regarding indian point nuclear generating unit nos. 2 and 3, draft report for comment [R/OL]. https://www.nrc.gov/docs/ML1535/ML15351A422.pdf, 2015.

[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.

[19] PSEG Nuclear, LLC. Applicant’s environmental report -operating license renewal stage hope creek generating station unit 1 [R/OL]. https://www.nrc.gov/reactors/operating/licensing/renewal/applications/hope-creek/hope-creek-envir-rpt.pdf, 2009.

[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.

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[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.

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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] 徐兆礼, 陈佳杰. 东黄海大黄鱼洄游路线的研究[J]. 水产学报, 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》第三届理事会

名誉理事长

谢世楞 中国工程院院士

理事长

左其华 南京水利科学研究院副院长

陈 刚 上海交通大学副校长

副理事长

窦希萍 南京水利科学研究院总工程师

杨建民 上海交通大学船舶海洋与建筑工程学院院长

董国海 大连理工大学海岸和近海工程国家重点实验室主任

林 扬 中国科学院沈阳自动化研究所副总工程师

陈道毅 清华大学深圳研究生院海洋学部主任

王培刚 国家海洋局北海海洋技术保障中心主任

胡安康 中集船舶海洋工程设计研究院有限公司总经理

刘齐辉 中国铁建港航局集团有限公司副总经理

严 俊 湖北海洋工程装备研究院有限公司院长

陈 林 中交广州航道局有限公司总工程师

顾 勇 中交上海航道局有限公司副总经理、总工程师

王胜年 中交四航工程研究院有限公司总工程师

秘书长

窦希萍 南京水利科学研究院总工程师(兼)

常务理事

许 江 厦门海洋工程勘察设计研究院院长

黄维平 中国海洋大学教授

姚 杰 大连海洋大学校长

郑西涛 上海摩西海洋工程有限公司技术总监

孙远慧 北京TSC海洋石油装备有限公司首席技术官

袁文喜 浙江省水利水电勘测设计院海工院院长

史宏达 中国海洋大学工程学院院长

刘顺安 吉林大学机械科学与工程学院教授

李 青 中国计量学院机电学院院长

邓 露 湖南大学土木工程学院教授

杜文才 海南大学信息科学技术学院院长

王立忠 浙江大学建筑工程学院副院长

杨晓梅 中国科学院地理科学与资源研究所遥感地学分析实验室主任

毕建涛 北京中科数遥信息技术有限公司总经理

周宏勤 江苏华西村海洋工程服务有限公司董事总经理

金燕子 沪东中华造船(集团)有限公司副总经理

王多银 重庆交通大学河海学院院长

王收军 天津理工大学机械工程学院院长

李 轶 清华大学深圳研究生院副教授

林建国 大连海事大学海洋环境研究中心主任、教授

王树新 天津大学机械工程学院院长

陶 军 广州海洋地质调查局研究室主任

武文华 大连理工大学运载工程与力学学部工程力学系海洋工程实验室主任

陈昌平 大连海洋大学海洋与土木工程学院院长

李 威 华中科技大学船舶与海洋工程学院系副主任

魏德新 中交三航局第三工程有限公司总经理

宁德志 大连理工大学海岸和近海工程国家重点实验室副主任

周国强 东北石油大学海洋平台结构与装备检测评价实验室主任

江日光 广西海洋地质调查研究院院长

朱 治 中交上海航道勘察设计研究院有限公司总经理

史旦达 上海海事大学海洋科学与工程学院副院长

姚震球 江苏科技大学海洋装备研究院副院长

余 欣 黄河水利委员会黄河水利科学研究院副院长

贺治国 浙江大学海洋学院港口海岸与近海工程研究所副所长

潘 光 西北工业大学航海学院教授

理事

刘文白 上海海事大学海洋环境与工程学院副院长

柳淑学 大连理工大学海岸和近海工程国家重点实验室教授

林宜艳 中国水产广州建港工程公司副总工程师

章繁荣 无锡海鹰加科海洋技术有限责任公司高级经济师

刘锦昆 中石化石油工程设计有限公司教授级高工

张 戟 中港疏浚有限公司总工程师

沈 光 上海市基础工程有限公司主任工程师

李洪江 广州市中海达测绘仪器有限公司副总裁

黄天进 广州南方测绘仪器有限公司经理

潘华辰 杭州电子科技大学海洋工程系主任

谢 荣 江苏海事职业技术学院船舶与港口工程系主任

宋 娟 广州浩瀚电子科技有限公司总经理

王 军 温州大学建工学院副院长

李天匀 华中科技大学船舶与海洋工程学院系主任

窦华书 浙江理工大学机械与自动控制学院教授

李红涛 中国船级社海工审图中心副主任

王道增 上海市应用数学和力学研究所教授

柳林涛 中国科学院测量与地球物理研究所所长助理

阮国岭 国家海洋局天津海水淡化与综合利用研究所总工程师

杨 进 中国石油大学(北京)教授

孙 毅 浙江工业大学海洋研究院执行院长

孔宪海 烟台三维岩土工程技术有限公司经理

李 君 青岛海大海洋能源工程技术股份有限公司董事长

游亚戈 中国科学院广州能源研究所主任

张纪刚 青岛理工大学土木工程材料实验室主任

高德章 北京天顿工程设备有限公司高级顾问

彭朝晖 中国科学院声学研究所研究员

胡煜彬 浙江中水工程技术有限公司规划所所长

王 勇 合肥工业大学机械与汽车工程学院教授

缪泉明 上海利策科技股份有限公司研发总监

刘敬彪 杭州电子科技大学电子信息学院院长

王建荣 宁波威瑞泰默赛多相流仪器设备有限公司董事长

李 琦 中国地质大学(北京)海洋学院副教授

陈狄明 浙江海翔航务工程有限公司董事长

唐立志 中国石油天然气管道局第六工程公司总工程师

张敬安 深圳中海油服深水技术有限公司总经理

李国辉 中国石油天然气管道工程有限公司副总工程师

白 勇 杭州欧佩亚海洋工程有限公司总裁

董江平 中交上航局航道建设有限公司执行董事、总经理

刘曙明 江苏省扬州市航道管理处副处长

马秀芬 青岛罗博飞海洋技术有限公司总经理

彭爱武 中国科学院电工研究所可再生能源发电技术实验室副主任

阳 宁 中国科学院三亚深海科学与工程研究所深海工程技术部主任

朱 翔 华中科技大学船舶与海洋工程学院系副主任

李小军 中船第九设计研究院工程有限公司水工院总工程师

陈立卫 杭州江河水电科技有限公司副总工程师

周丰年 长江水利委员会水文局长江口水文水资源勘测局局长

《海洋工程》2017年(第35卷),第1～6期，总目录

第35卷，第1期，2017年1月

半潜式超大型浮式结构水动力系数研究

李青美，吴林键，王元战，李 怡(1)

FSRU码头系泊模型实验与数值模拟研究

周宏康，李 欣，杨建民，罗 勇(12)

八角形FPSO串靠外输系统耦合动力响应分析

陈勃任，唐友刚，黄 印，何 鑫(21)

考虑平台转动的等效水深截断系泊系统优化设计

潘沈浩，王树青，刘利壮(31)

海上浮式风机在支撑平台运动影响下的气动特性研究

刘格梁，胡志强，段 斐(42)

J-lay铺管作业力学分析

刘大辉，阮伟东，白 勇(51)

风浪流中半潜式风机系统动力响应特性研究

毛 莹，范 菊，张新曙，尤云祥(60)

考虑椭圆化和材料各向异性的管道极限弯矩承载力解析解研究

王慧平，李 昕，周 晶(71)

不同湍流模式下钱塘江涌潮水流三维模拟

汪求顺，潘存鸿(80)

非通航孔桥墩自适应拦截网防撞装置实船拦截试验与水动力计算

王贝壳，陈 涛，杨黎明，刘 军，董新龙，周风华，王永刚(90)

改进型中心管模型能量转换性能试验及样机设计

吴必军，李 猛，陈天祥， 伍儒康(97)

短文

不同因素对人工岛波浪绕射影响研究

于定勇，李 龙(105)

北太平洋海浪场和风场特征分析

徐秀枝，诸裕良，冯向波，闫 敏(112)

海南万宁岬湾海岸海滩稳定性研究

程武风，陈沈良，胡 进(121)

珊瑚混凝土在海洋环境中氯离子扩散实验

窦雪梅，余红发，麻海燕，达 波，袁银峰，糜人杰，朱海威(129)

单向流条件下单桩桩周冲刷过程特征试验研究

马丽丽，国 振，王立忠，赵长军，秦 肖(136)

综述

固定式海洋平台结构风险设计方法综述

李晓冬，唐文勇(147)

《海洋工程》第三届理事会

(157)

第35卷，第2期，2017年3月

风向对航母甲板风影响的大涡模拟

袁书生，赵元立，丁伟锋(1)

八角形FPSO与穿梭油轮串靠外输中碰撞风险分析

唐友刚，肖泥土，陈勃任，何 鑫，王泳辉(7)

基于谱分析法的超大型浮体疲劳强度分析

漆 涛，黄小平，稽春燕，李良碧(13)

瘫船稳性第二层薄弱性衡准研究

李昕雪，王迎光(21)

圆筒型浮式生产储油平台稳性研究分析

张会良(27)

自升式海洋平台关键部位MMM与ACFM联合检测

冷建成，田洪旭，周国强，吴泽民(34)

珠江河口拉格朗日拟序结构及其在浊度锋识别中的应用

詹伟康，韦 惺，叶海彬，詹海刚(39)

盐渍土环境下高吸水树脂混凝土抗压强度及氯离子渗透研究

陈 鹏，金祖权，李建强，陈永丰(50)

双整体式止屈器结构性能研究及优化设计

吴梦宁, 余建星, 孙震洲, 段晶辉(56)

非线性海床土对钢悬链式立管触地点动力响应和疲劳损伤影响分析

常 爽，黄维平，杨超凡(67)

海底边界效应对海流发电水轮机水动力性能影响研究

盛传明，练继建，林大明，徐 宝，黄宣旭(75)

阵列筏式波浪能发电装置建模与仿真分析

张明镛，杨绍辉，何宏舟，张 军，李 晖(83)

短文

均匀来流下尾翼型抑振装置效果试验研究

李 朋，郭海燕，王 飞，张永波(89)

错列不等直径双圆柱绕流特性数值研究

于定勇，李宇佳，马朝晖，李 龙(98)

长江口青草沙水库前沿河床演变与失稳风险研究

盛 皓，戴志军，梅雪菲，葛振鹏，黎树式，高近娟(105)

琼州海峡海口站近岸风暴增水概率风险分析

陈玲舫，韩树宗，车志伟，罗 耀，谢 强(115)

寒潮影响下江苏沿海风浪场数值模拟研究

周春建，徐福敏(123)

《海洋工程》第三届理事会

(131)

第35卷，第3期，2017年5月

三维波浪在岛礁地形上破碎特性试验研究

柳淑学，魏建宇，李金宣，贾 伟，胡书义(1)

系缆损伤对绷紧式系泊系统动力响应的影响

李伟男，刘海笑，连宇顺(11)

考虑腐蚀和冲刷的海洋平台损伤识别

林星文，王德禹(21)

板翼动力锚水中自由下落过程数值模拟

刘 君，张雪琪(29)

叶片变桨失效过程中空气动力失衡对海上风机影响

李嘉文，唐友刚，李 焱(37)

10 MW级海上浮式风机运动特性研究

徐应瑜，胡志强，刘格梁(44)

TLP风机基础二阶动力响应研究

李 英，钱丽佳，程 阳(52)

船舶在平整冰区行进过程的离散元分析

狄少丞，季顺迎，薛彦卓(59)

电动变桨式潮流能水轮机获能分析与应用

谭俊哲，闫家政，王树杰，陈 震，袁 鹏(70)

内波作用下海洋立管动力响应数值模拟系统

廖发林，郭海燕，牛建杰，张 莉(76)

短文

长航道乘潮水位计算新方法研究及应用

黄志扬，徐 元(83)

强潮海滩响应威马逊台风作用动力沉积过程研究——以北海银滩为例

黎树式，戴志军，葛振鹏，庞文鸿，魏 稳，梅雪菲，黄 鹄(89)

非线性波浪作用下埋置管道上波浪力简化计算

付长静，李国英，赵天龙(99)

珠江口蕉门南水道枯季时局部高盐度区形成与机理分析

刘永金，龚文平(105)

海上风机基础灌浆连接段压弯性能试验研究

陈 涛，张持海，赵 淇，王 衔，元国凯，刘晋超(112)

双向直驱式潮流能发电轮机性能实验研究

王世明，杨志乾，田 卡，吕 超(119)

光电复合缆绞车牵引系统力学分析

王俊霞，梁利华，史洪宇(125)

《海洋工程》第三届理事会

(131)

第35卷，第4期，2017年7月

台风下TLP立管系统可靠性评估

畅元江，王 康，张伟国，刘秀全，刘香芝(1)

内孤立波作用下FPSO动力响应特性

张瑞瑞，张新曙，尤云祥，许忠海，刘建成，王 晋(8)

基于准动态模型的提油作业拖轮适用性分析

张明霞，刘镇方，裴 斐，林 焰(18)

双层自行式施工平台结构强度评估

赵鹏飞，夏利娟，杨秀礼，王 磊(29)

基于南海定点观测数据的强风场特性研究

杜 宇，王延林，武文华，吕柏呈，岳前进，张立伟(36)

不规则波与开孔沉箱相互作用数值模拟

唐 蔚，孙大鹏，吴 浩(44)

强潮河口桥墩涌潮压力试验研究

李 颖，潘冬子，潘存鸿(53)

基于位移的高桩码头抗震设计动力放大系数计算公式

高树飞，贡金鑫，冯云芬(59)

毛里塔尼亚友谊港上下游岸线演变模拟及预测

王宁舸，孙林云，孙 波，唐 磊(69)

大直径超长管桩打桩过程中土塞性状研究

李 飒，尹蒋松，贾志远，张树德，康思伟，孙振平(76)

加筋板轮印载荷分布特性的试验与数值分析

刘 聪，程远胜，张 攀，刘 均(84)

短文

圆筒形FPSO尺度规划和运动性能研究

童 波(94)

浮式结构物二阶波浪力求解方法比较研究

欧绍武，付世晓(100)

高海水围压下多金属硫化物切削动力学分析

李 艳，卢 飞，廖科伏(110)

深海扬矿泵导叶结构中粗颗粒运动特性研究

罗荣昌，余淑琦，夏建新，曹 斌(117)

海洋混凝土结构表面自由氯离子含量时变规律及对其寿命影响

许泽启，麻海燕，余红发，许 梅，徐 彧，冯滔滔(126)

述评

我国滨海核电站防护工程设计标准研究

刘德辅，史宏达，刘桂林，王风清(135)

《海洋工程》第三届理事会

(147)

第35卷，第5期，2017年9月

远海浮式结构物与供应船旁靠系泊特性研究

单铁兵，潘方豪，邹 雯，金海丰(1)

深海布放缆不同材料属性下应力波自由传播频率特性影响研究

吴丞昊，杨建民，田新亮，胡智焕，彭 涛(12)

绷紧式系泊缆冲击张力特性研究

张火明，谢 卓，方贵盛，孔令滨(23)

钱塘江涌潮流速研究

潘存鸿，潘冬子，鲁海燕，谢东风，张沈阳(33)

楔形体在波浪中自由入水的数值模拟

王 平，袁 帅，张宁川，陈伟斌，陈 元(42)

考虑植物影响的波浪和波生流迭加条件下水动力特性数值模拟研究

张明亮，张洪兴，李 晋，姜恒志，赵楷宾(51)

北极东北航道自然环境风险区划——以俄罗斯北部海域为例

王 哲，张 韧，葛珊珊，巨玉乾，曹 朕(61)

曹妃甸二期围海造地工程取沙物理模型设计及验证

徐 啸，毛 宁，张 磊(71)

人工砾石海滩变化及输移率研究

于 跃，蔡 锋，张 挺，戚洪帅，刘建辉(79)

电化学修复过程氢致钢筋塑性降低的影响与控制试验研究

金伟良，伍茜西，毛江鸿，许 晨，陈佳芸，夏 晋(88)

半潜式钻井平台复合锚泊系统组分配比优化设计

罗 宁，张 浩，宋 强，陈国明，刘正礼，盛积良(95)

天然气水合物保压子取样装置压力特性研究

陈家旺，张永雷，孙瑜霞，刘方兰，肖 波，耿雪樵(103)

技术介绍

海洋观测仪器防生物附着技术

吴正伟，周怀阳，吕 枫(110)

短文

TLP平台NODE结构确定性疲劳与疲劳可靠性对比分析

梁园华，高 明，韦斯俊，杨清峡(118)

堆石防波堤不规则波浪反射系数试验研究

房 伟，陈国平，严士常，钟雄华，王 聪(125)

欧洲某潮汐电站蓄水砂芯防波堤坝断面优化设计研究

王福强，钱原铭，徐少鲲(132)

基于α有限元法的二维水下声散射计算

晋文超，岳智君，李 威，李耀飞，柴应彬(141)

《海洋工程》第三届理事会

(149)

第35卷，第6期，2017年11月

涡激振动实验中的流速增大装置研发与性能研究

姚 宗, 陈 刚, 杨建民, 胡志强, 付世晓(1)

一种新型干树式半潜平台设计

纪亨腾，冉志煌，叶 伟，李建勋，李国杰，唐修俊，王中念，吴洪武(10)

FPSO软刚臂单点系泊系统定量风险分析

肖泥土，唐友刚，何 鑫，刘 骄，傅礼鹏(19)

海洋输流立管耦合动力分析

刘晓强, 余 杨, 余建星, 樊志远, 王华昆(28)

基于水平湿拖的TLP平台张力腿现场扶正数值模拟

苗春生，孙 锟，叶永彪，石锦坤，陈晓东(37)

三维弹性侧壁液舱内液体晃动波面的实验研究

唐 洁，李晨光，王国玉(45)

没水倾斜板式防波堤消波性能分析

王禹龙，上官子昌，董榅键，祁 隆(55)

基于压磁效应的锈蚀钢筋应力状态检测试验研究

金伟良，项凯潇，毛江鸿，徐方圆，张 军(62)

玻纤增强柔性管等效简化模型研究

孟祥剑，王树青，姚 潞(71)

多因素诱发海底管道轴向定向位移量计算方法

彭碧瑶，刘 润，王秀妍，李成凤 (84)

海底沙波迁移过程原位观测简易装置设计与试验

沈泽中，贾永刚，张少同，张博文，单红仙，刘晓磊(94)

短文

非黏结柔性立管疲劳损伤特性分析

任 铁，宋磊建，沈志平，周 佳(101)

单点系泊FPSO气隙预报的时域和频域分析

翟佳伟，唐友刚，李 焱，曲晓奇，张若瑜(109)

圆筒形FWPSO水动力性能模型试验研究

黄 佳，王忠畅，赵战华(119)

新型表层漂流浮标体设计分析

王 鹏，胡筱敏，熊学军(125)

自返式微型地热探针水下运动及贯入特性分析

徐向上，冯志涛，张选明，贾立双，李 墨(134)

综合技术

美国滨海核电厂取水设施及生态影响分析和启示

魏新渝，熊小伟，王一川，徐海峰，李 帷，商照荣(143)

《海洋工程》第三届理事会

(155)

《海洋工程》2017年总目录，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，主要从事核电厂取排水环境影响方面的研究。E-mail：weixinyu2004@163.com

李 帷。E-mail：weili1007@126.com