某核电项目前期气象研究工作的经验探讨

某核电项目前期气象研究工作的经验探讨

李光

中国中原对外工程有限公司北京100044

摘要：某海外核电项目开展项目前期工作中，项目业主委托中方项目总承包单位，进行项目厂址气象研究与大气扩散试验技术支持工作，为开展可行性研究、初步设计及后续工作提供资料和科学依据。本文通过简要介绍项目实施过程中遇到的问题以及解决方法，可为后续同类项目提供参考与借鉴。

关键词：核电项目；气象研究；大气扩散试验

1.引言

项目所在地区经济落后，设备资源匮乏，业主技术水平有限，在执行气象研究与大气扩散试验过程中，遇到了一系列国内实施类似项目没有遇到的问题。目前正在大力开发出口核电项目，发展中国家仍是出口核电站的重要目标市场，在项目推动过程中，仍然可能存在上述等问题。本文通过介绍本项目施工过程中遇到的问题以及解决方法，为后续出口同类核电项目，开展气象研究以及大气扩散试验工作提供了一些可借鉴的经验和方法，降低未来项目风险，保证项目顺利实施。

2.项目实施过程中遇到的问题以及解决方法

2.1项目前期准备

（1）问题

项目所在地为海外，面临当地设备资源匮乏，业主人力支持及安保等问题。

（2）解决方法

项目两纲编制阶段，与业主制定详细的工作分工以及计划，根据合同分工进行职责细化，编制工作职责对业主分工大纲，对项目执行过程中所需业主提供的施工机具、设备、水电条件以及业主人力支持、车辆支持、安保保障等进行详细说明，规定业主的职责。对于中方工作范围内项目所需的耗材，提前在当地或者国内采购。

2.2气象资料收集

（1）问题

当地气象机构不健全，气象观测记录数据情况较差；项目业主经与当地气象机构多次沟通后，收集数据及编制报告仍然无法满足项目要求。另外，气象数据多采用人工纸质记录，由业主将其转换为可编辑数据后，存在数据错误问题。

（2）解决方法

鉴于业主缺乏在气象方面的专业技术人员，要求业主安排中方气象技术人员，直接与当地气象机构专业人员进行沟通，直接向当地国家气象局咨询气象历史数据情况，较之前通过业主多次沟通，业主收集并提供了更多、更全面的历史数据，基本满足项目需求。

2.3气象铁塔以及地面气象站观测

（1）问题

（a）本项目为滨海电站，气象观测仪器长期处于野外使用，海边侵蚀造成仪器精度下降、不稳定或出现问题，如风传感器继电器、电位计出现故障频率较高。国内通常为发现问题后，项目承担单位安排仪器销售商直接抵达现场进行维修，由于项目处在海外，无法及时抵达现场进行维修。另外，考虑当地CPRS信号问题，可能出现信号中断，数据无法传输到业主现场观测室及国内。

（2）解决方法

（a）选择国内核电厂气象观测常用高性能仪器（部分为进口仪器），采用存储卡本地存储、GPRS无线发送与便携式计算机数据定期下载相结合的方式，确保数据有三份备份，具备远程监控功能。观测数据通过GPRS通讯，直接传回国内以及业主观测室，对仪器故障及时发现，另外要求业主观测人员必须定期（每周）进行数据下载，并按月发送中方。

对于出现故障频率高仪器，配备充足的备品备件。另对业主气象观测人员进行严格上岗培训和实际操作培训，对于非常规问题，尽快安排中方技术人员抵达现场进行仪器维修。

为确保观测期间的电力保证，气象铁塔以及地面气象站采用太阳能供电电源，避免由于当地电力供应问题对观测工作的影响。做好有关供电线路防雷的必要措施，建立雷暴期间，观测人员全时值守制度。

2.4大气扩散试验

（1）问题

（a）大气边界层观测

当地空管机构（一个民航以及两个空军基地）对于探空试验具有严格要求，要求限高进行探空，探空高度在不超过4000m时，探空气球必须爆炸，否则不能开展试验。

（b）中小尺度风场研究

由于安全问题及当地实际情况，当地不具备在两个典型季节（冬季和夏季），在厂址外附近设置一到两个地面风观测站采集数据的条件。

（c）SF6野外示踪试验

考虑安全问题，业主不允许中方安排技术人员在野外对于每条采样点进行寻点，检查采样情况。

（2）解决方法

（a）大气边界层观测

本项目采取GPS探空进行试验。探空测量过程自动化程度高，探测的物理要素分辨率高，设备运输量小，探空技术人员需求较小。

对于当地空管探空限高问题，在国内进行了充分的探空试验，保证探空气球在高度不超过4000m时爆炸。将试验结果提交业主审核批准，并协助业主，协调当地三个空管机构制定探空试验工作程序，试验前进行演练，保证试验顺利进行。

（b）中小尺度风场研究

在任务书编制阶段，组织设计院及项目承担单位，就安全问题以及当地实际情况，无法在厂区外建设地面风观测站进行交流讨论，并咨询专家认可实施方案，更改实施方案为以厂址为中心，取240km×240km和40km×40km的水平区域作为中、小尺度风场研究区域，收集现场和研究区域及周边气象站点的观测资料，进行数据研究和分析，以代替在厂区范围外（野外）建设地面风观测站。

（c）SF6野外示踪试验

对业主协助采样人员进行严格培训，并进行实际操作以及理论考试，通过考核者方可参加试验工作。

3.从中吸取的经验与预防措施

（1）核电厂在开展核电厂址查勘、初可研、可行性研究、初步设计、施工图设计和运行各阶段，均需开展不同阶段气象专题工作，各阶段工作内容与深度，应满足各阶段工程设计、安全评价、环境评价的要求。各阶段工作内容与深度设置，根据具体工程的特殊要求和厂址条件的复杂程度有所增减。因此应参照国内核电站各阶段要求，根据业主所在国家审批机构对核电站项目不同阶段工作要求，以及具体工程的要求和厂址条件，与业主尽早沟通交流，确定不同阶段气象专题所需开展工作。

如国内通常在可行性研究阶段，建设气象铁塔以及地面气象站并开始观测，同时开展大气扩散规律以及试验分析工作，满足可研阶段专题报告要求。为满足初步设计，核电站厂址区域气象观测统计分析及大气扩散试验研究外委专题，通常需要18个月时间，国内项目通常在“两评”报告批复后即可开展，利用气象一年观测数据结果以及大气扩散试验研究数据进行报告编制，满足初步设计阶段要求，满足编制《初步安全分析报告》（PSAR）要求。

由于为出口项目，需要业主提供的工作条件，应与业主及早沟通，要求进行准备。业主委托中方工作范围内所需设备以及材料，中方应及早采购。准备工期应提早于国内项目，建议应在项目开始前，提前至少3个月进行准备。

（2）如中方负责建设现场气象铁塔和地面气象站，建议参照本项目分工，运行观测工作应规定为业主工作范围，对业主技术人员进行严格的岗位培训，并编制运行维护规程提供业主，通过培训，使业主技术人员应至少具备自行解决常规问题的能力。另外，对于故障率较高观测仪器，应配备多于国内项目的备用仪器及其易损配件，保证数据获取率。

（3）对于业主提供气象历史数据不全、不正确等情况，中方可通过业主与当地国家气象机构，直接交流和沟通，在专业上更加对口，进而协助业主收集更加全面、正确的气象历史资料，尽最大可能满足项目所需原始数据要求。避免由于过多的使用经验数据，增加设计的不确定性和项目风险，或者由于设计包络参数过大，引起建设成本的提高。

（4）根据项目所在国家不同，厂址条件不同或当地特殊限制条件，具体大气扩散试验工作有关方案，应根据实际情况，在技术任务书编制或者两纲编制期间进行调整，做出相应应对措施，方案应通过专家和设计院认可。

结论：该项目相关工作已经完成，为后续设计等工作，提供输入资料以及科学依据。通过对上述项目实施过程中遇到的问题，以及解决方法的总结介绍，希望为后续核电站出口项目，开展气象研究以及大气扩散试验相关专题研究提供参考与借鉴。

参考文献

[1]某核电项目气象研究以及大气扩散试验工作大纲以及质量保证大纲，中国辐射防护研究院编制，2012年2月。

[2]某核电项目气象研究以及大气扩散试验成果报告，中国辐射防护研究院编制，2014年6月。

[3]汪映荣，核电前期工作指南，中国电力出版社，2012。

[4]核电厂工程勘测技术规程第3部分：水文气象，中华人民共和国电力行业标准（DL/T5409.3—2010）。