報告書番号

381018

タイトル（和文）

水理模型実験手法による温排水拡散予測に関する研究

タイトル（英文）

PHYSICAL MODELING OF WARM WATER DIFFUSION INCOASTAL WATER

概要 （図表や脚注は「報告書全文」に掲載しております）

臨海に立地する火力・原子力発電所の温排水放水に伴う水温上昇範囲の予測は，発電所の立地に係わる環境影響評価において重要な役割を占めている。本研究は，水理模型実験手法を適用して温排水の拡散範囲を予測する場合の相似則と，その適用性について検討したものである。表層放流方式においては，温排水は広域にひろがり海域流動，水平乱れ，大気への熱逸散が水温分布の形成を支配しており，これらをひずみ模型上に再現するための相似側を明かにした。水中放流方式においては，放水口近傍での混合稀釈現象が水温分布の形成を支配しており，これを無ひずみ模型およびひずみ模型に再現するための相似則を明かにした。これら相似則に基づく水理模型実験手法の適用性は，実験結果と現地実測結果の比較により確認され，国の温排水環境影響調査暫定指針に反映されるとともに，電力各社の温排水拡散予測に活用されている。

概要 （英文）

THIS PAPER DISCUSSES THE PHYSICAL MODELING OF THE THERMAL DIFFUSION DUE TO THE DISCHARGE OF COOLING WATER FROM COASTAL POWER PLANTS.IN THIS STUDY TWO TYPES OF DISCHARGE SYSTEMS ARE CONSIDERED;THE SURFACE DISCHARGE WITH THE SMALL DENSIMETRIC FROUDE NUMBER AND THE SUBMERGED DISCHARGE WITH THAT OF THE LARGE VALUE. TO PREDICT THE TEMPERATURE DISTRIBUTION CAUSED BY THE THERMAL DISCHARGE USING PHYSICALMODEL,A CORRECT UNDERSTANDING OF THE DOMINANT PHYSICAL PROCESSES IS REQUIRED FIRST.THEN THE PHYSICAL MODELING LAWS TO MODEL EACH PHYSICAL PROCESS COULD BE OBTAINED.THE CHOICE OF THE MODELING LAWS DEPENDS UPON THEPHYSICAL PROCESS BEING MODELED BECAUSE THE DOMINANT PHYSICAL PROCESS IS DIFFERENT FROM THE DISCHARGE SYSTEMS. IT WAS FOUND THAT THE TEMPERATURE DISTRIBUTION IN THE RECEIVING WATER CAUSED BY THE SURFACE DISCHARGE DEPENDED UPON THE PHYSICAL PROCESS IN THE FAR FIELD.THEREFORE,THE MODELING LAWS TO MODEL THE PHYSICAL PROCESSES,SUCH AS THE ADVECTION AND DIFFUSION DUE TO THE CURRENT AND THE HORIZONTAL MESO-SCALE TURBULENCE OF THE RECEIVING WATER,AND THE SURFACE HEAT EXCHANGE WERE DEVELOPED. CONCERNING THE SUBMERGED DISCHARGE,IT WAS FOUND THAT THE TEMPERATURE DISTRIBUTION DEPENDED STRONGLY UPON THE PHYSICAL PROCESSES IN THE NEAR FIELD BECAUSE OF THE LARGE DENSIMETRIC FROUDE NUMBER OF THE DISCHARGE.THEREFORE,THE MODELING LAWS TO MODEL THE INITIAL MIXING WITH THE ENTRAINED AMBIENT WATER WERE DEVELOPED. THE ADAPTABILITY OF THE PHYSICAL MODELING LAWS FOR THE SURFACE DISCHARGE AND THE SUBMERGED DISCHARGE WERE CONFIRMED ONTHE BASIS OF THE RESULTS OF THE MODEL-PROTOTYPE COMPARISONS.

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