一种核电厂周边海域海洋生物分布预测方法技术

本发明专利技术公开了一种核电厂周边海域海洋生物分布预测方法，包括S1、根据目标海域历史数据选定典型致灾生物种类，并依据其自身特点选定相应的生物调查采样方法；依据设置的采样时间和采样地点，对所述目标海域进行生物采样，以获取种群特征，并相应进行环境因子采样；使用广义相加模型确定种群时空分布特点与环境因子的关系；结合所述目标海域的海洋生物漂移路径模型，以得到所述典型致灾生物分布情况的预测。本发明专利技术提供的核电厂周边海域海洋生物分布预测方法实现了对重点海域典型冷源生物种群分布情况的长期趋势预测，为冷源长期工作部署提供了参考。署提供了参考。署提供了参考。

【技术实现步骤摘要】
一种核电厂周边海域海洋生物分布预测方法


[0001]本专利技术涉及海洋生物预警
，尤其涉及一种核电厂周边海域海洋生物分布预测方法。

技术介绍

[0002]目前全世界已有60多个国家计划在未来20年大力发展核电事业，据相关组织预测称，到2050年全球核能发电量有望达到现在的2倍。
[0003]据统计近十年以来全球核电运行安全遭受威胁事件超过100起。多数为核电取水口堵塞，冷源取水运行不畅，造成机组冷却系统停止工作，我国部分滨海核电也相继发生致灾生物堵塞核电冷源取水安全事件。根据相关报道，造成国内外核电取水口堵塞，威胁核电机组运行的水生物或异物大致分为海藻类、水母类、水草类、水生物残体、生产生活垃圾以及个别易受海水扰动的底栖生物等。参见表1和表2，目前国内外比较关注的致灾生物为海藻与水母，这两类生物造成核电取水口堵塞事件相对较多，水母类的堵塞事件如瑞典奥斯卡港核电站、日本岛根核电站、美国加州核电站、我国红沿河核电站等都曾不同程度的遭受过水母类海生物堵塞取水口，造成冷源水无法进入核电机组冷却系统，反应堆停止运行，严重的造成核电关闭。海藻类的堵塞事件如法国南部阿尔代什省克吕阿核电站、新泽西的塞勒姆核电站、圣彼得堡的列宁格勒核电站以及我国的防城港核电站。综上所述，研究海洋生物及异物对核电站取水安全的影响具有重大的价值和意义。
[0004]表1国内影响取水安全的海洋生物图
[0005][0006]表2国外影响取水安全的海洋生物图
[0007][0008]就目前的情况而言，核电站由于其自身的生产特点，势必会影响其所在的生态环境，因此国内外关于滨海核电在海洋生态领域的研究，更多的是以一种环境问题的思维，集中在核电排水口的温排水问题、对生物的机械作用、余氯问题以及放射性等问题上，较为缺少对核电取水口因海洋生态系统造成运行安全问题的研究。事实上，核电的运行安全和运行效率也会受到海洋生态系统的反馈影响。海洋生态系统平衡的打破会对核电海水冷却系统的安全运行造成巨大威胁，甚至可能会导致核事故的发生，造成环境污染、经济损失和社会恐慌。因此对核电厂周边海域海洋生物的分布预测研究就显得尤为迫切，但是现有技术主要的关注点还是在排水口的温排水问题、对生物的机械作用、余氯问题以及放射性等问题上，对源头的海洋生态系统问题的研究较少。

技术实现思路

[0009]为了克服现有技术存在的不足，本专利技术提供一种核电厂周边海域海洋生物分布预测方法，具体技术方案如下：
[0010]提供了一种核电厂周边海域海洋生物分布预测方法，包括以下步骤：
[0011]S1、根据目标海域历史数据选定典型致灾生物种类，并依据其自身特点选定相应的生物调查采样方法；
[0012]S2、依据设置的采样时间和采样地点，对所述目标海域进行生物采样，以获取种群特征，并相应进行环境因子采样；
[0013]S3、使用广义相加模型确定种群时空分布特点与环境因子的关系；
[0014]S4、结合所述目标海域的海洋生物漂移路径模型，以得到所述典型致灾生物分布情况的预测。
[0015]进一步地，依据不同时空内的采样数据以及历史数据，建立样本库，对其分析得到所述种群特征与环境因子之间影响关系。
[0016]进一步地，所述种群特征包括丰度、生物量、体长，所述环境因子包括温度、盐度、深度、叶绿素浓度、取样点流速；将温度、盐度、深度、叶绿素浓度、取样点流速作为自变量x
i
，将生物量作为因变量y，按照以下公式利用广义加性混合模型进行拟合，
[0017][0018]其中，β为截距，∈为随机效应，x1～x5分别为温度、盐度、深度、叶绿素浓度、取样点流速的样本值，α1～α5分别为温度、盐度、深度、叶绿素浓度、取样点流速的相应系数。
[0019]进一步地，在步骤S2中，在核电厂取水口周边1km～20km的范围内设置多个监测站位，并根据不同的季节调整采样频次。
[0020]进一步地，在步骤S4后还包括：
[0021]S5、若预测到在预设时间内所述核电厂取水口的安全距离内所述典型致灾生物的浓度超过预警值，则发出预警提示，否则无需预警提示。
[0022]进一步地，所述核电厂设有多个取水口，将所述预警提示关联的取水口作为风险取水口，将所述预警提示未关联的取水口作为无风险取水口，所述核电厂收到预警提示后，将所述风险取水口关闭，并增加一个或多个无风险取水口的取水量，以保证总的取水量符合要求。
[0023]进一步地，所述风险取水口与无风险取水口的身份随着预测分析的实时结果而动态变化，从而使得各取水口的取水量也处于动态变化中。
[0024]进一步地，依据采样数据进行海洋生态特征指数评价，所述海洋生态特征指数包括多样性指数、均匀度指数、丰度指数、群落优势度和物种优势度，若所述海洋生态特征指数中的任一指标不满足相应预设阈值范围，则对所述核电厂的排水口进行环境安全核查。
[0025]进一步地，根据多个周期内所述典型致灾生物分布情况的预测，得到所述目标海域内所述典型致灾生物的浓度始终低于预警值的位置，将该位置作为所述核电站的取水口。
[0026]进一步地，所述海洋生物漂移路径模型基于海表流场及拉格朗日模式进行设计；将对应的采样时间、采样地点、生物量插值到所述海洋生物漂移路径模型。
[0027]与现有技术相比，本专利技术具有下列优点：通过建立种群时空分布特征与主要环境因子的拟合关系，实现了对重点海域典型冷源生物种群分布情况的长期趋势预测，为冷源长期工作部署提供了参考。
附图说明
[0028]图1是本专利技术实施例提供的核电厂周边海域海洋生物分布预测方法的框架示意图。
具体实施方式
[0029]为了使本
的人员更好地理解本专利技术方案，下面将结合本专利技术实施例中的附图，对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本专利技术一部分的实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都应当属于本专利技术保护的范围。
[0030]需要说明的是，本专利技术的说明书和权利要求书及上述附图中的术语“第一”、“第二”等是用于区别类似的对象，而不必用于描述特定的顺序或先后次序。应该理解这样使用的数据在适当情况下可以互换，以便这里描述的本专利技术的实施例能够以除了在这里图示或描述的那些以外的顺序实施。此外，术语“包括”和“具有”以及他们的任何变形，意图在于覆盖不排他的包含。
[0031]在本专利技术的一个实施例中，提供了一种核电厂周边海域海洋生物分布预测方法，参见图1，包括以下步骤：
[0032]S1、根据目标海域历史数据选定典型致灾生物种类，并依据其自身特点选定相应
的生物调查采样方法。
[0033]其中，可同时选定多个典型致灾生物，历史数据包括海洋生物历史调查数据、爆发记录以及取水口堵塞历史，便于将将目标海域潜在的典型致灾生物都找出来，形成该目标海域的典型致灾生物本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种核电厂周边海域海洋生物分布预测方法，其特征在于，包括以下步骤：S1、根据目标海域历史数据选定典型致灾生物种类，并依据其自身特点选定相应的生物调查采样方法；S2、依据设置的采样时间和采样地点，对所述目标海域进行生物采样，以获取种群特征，并相应进行环境因子采样；S3、使用广义相加模型确定种群时空分布特点与环境因子的关系；S4、结合所述目标海域的海洋生物漂移路径模型，以得到所述典型致灾生物分布情况的预测。2.根据权利要求1所述的核电厂周边海域海洋生物分布预测方法，其特征在于，依据不同时空内的采样数据以及历史数据，建立样本库，对其分析得到所述种群特征与环境因子之间影响关系。3.根据权利要求2所述的核电厂周边海域海洋生物分布预测方法，其特征在于，所述种群特征包括丰度、生物量、体长，所述环境因子包括温度、盐度、深度、叶绿素浓度、取样点流速；将温度、盐度、深度、叶绿素浓度、取样点流速作为自变量x
i
，将生物量作为因变量y，按照以下公式利用广义加性混合模型进行拟合，其中，β为截距，∈为随机效应，x1～x5分别为温度、盐度、深度、叶绿素浓度、取样点流速的样本值，α1～α5分别为温度、盐度、深度、叶绿素浓度、取样点流速的相应系数。4.根据权利要求1所述的核电厂周边海域海洋生物分布预测方法，其特征在于，在步骤S2中，在核电厂取水口周边1km～20km的范围内设置多个监测站位，并根据不同的季节调整采样频次。5.根据权利要求1所述的核电厂周边海域海洋生物分布预测方法，其特征在于，在步骤S4后还包括：S...

【专利技术属性】
技术研发人员：孟威，张波，刘笑麟，刘超，宋焱，张猛，李建文，王帅，
申请(专利权)人：苏州热工研究院有限公司中国广核集团有限公司中国广核电力股份有限公司，
类型：发明
国别省市：