核电厂运行前厂址近岸海域水温遥感监测初步实践

摘 要 运行前厂址近岸海域水温监测数据为核电厂海域水温的背景资料，该数据资料在核电厂运行产生温排水后将无法重现，其重要性等同于运行前核电厂的辐射环境本底调查。本文概要介绍了昌江核电厂在运行前水温遥感监测方面所做的初步工作。

关键词 核电厂；海域；水温遥感监测

中图分类号TL4 文献标识码 A 文章编号 1674-6708（2014）123-0169-02

0 引言

厂址近岸海域水温遥感监测为核电厂首次装料运行前的一项基础性的水温监测调查工作，运行前厂址海域水温监测数据为核电厂海域水温基础资料，该背景数据在核电厂运行产生温排水后将无法重现。昌江核电厂属在建电厂，自2013年底开始实施运行前水温遥感监测，目前已经完成冬季水温监测工作，2014年7、8月份将进行夏季水温监测工作。

1 监测方案

本项目的具体工作范围以覆盖核电站温排水温升影响区域为原则，并大于核电站申请的使用海域面积，以核电站排水口为中心，调查厂址近岸海域数模计算所确定的水温0.5℃温升区。主要工作内容包括航空热红外高光谱数据获取、飞行方案设计、海面水温同步测量、遥感数据温度反演及数据分析等。

2 工作内容及初步成果

2.1航空热红外高光谱数据获取

该项工作主要包括飞行参数和航线设计、机上数据采集及处理两大部分。在飞行工作正式展开前，应首先对飞行时间及范围进行确定，并以此为依据向有关部门进行空域申请的相关工作，该工作应至少在飞行前一个月完成，以确保飞行工作能够按时顺利的展开。

2.2飞行方案设计

在实际飞行工作展开之前，应收集当地海域最新海洋及水文等观测资料，掌握当地海域大中小潮及潮汐变化规律和时间，及时更新每一时期海温温升范围及相应航线，确保0.5℃温升范围在航空遥感观测范围之内。

考虑本次飞行区域的面积、对空间分辨率及时效性的要求等因素，将数据的空间分辨率设计为1m，对应的飞行高度为800m，航带宽度为640m，考虑工作区域内主要为海平面，海拔高度在0m左右变化非常小，因此航线间的重叠率可以设计在15%左右，即两条航线的重叠区域宽度为100m。该设计方案可以确保在规定的时间内完成数据获取工作的前提下，使空间分辨率达到最高。

2.2.1 安装与测试

根据核电厂当地海域的海洋及水文等观测资料，将冬季飞行工作安排在2013年12月～2014年1月，冬季飞行设计了四个架次，分别覆盖冬季大潮、小潮不同周期各两次。

按照仪器安装规范方法，将搭载传感器的平台安装在飞机上，保证机下的摄影窗口满足数据获取要求，按照航空成像光谱数据获取规范进行地面测试。检查地面测试数据、设备的温度、湿度，确保各项设备参数正常并做记录。

1）安装前确保机上电源或电瓶的持续稳定供电，电流、电压满足设备正常工作要求；

2）按照仪器设备操作手册安装传感器、控制系统及空间定位与姿态测量系统；

3）检查传感器镜头是否受到遮挡或其他影响，记录镜头安装的方向；检查控制系统安装稳固并便于操作；检查电缆连接是否正确；

4）在完成安装后，进行仪器设备的运行测试，检查卫星导航定位数据是否正常记录和存储。

2.2.2 校飞试验

选择昌江县海尾镇合适区域作为试飞区，在试飞区4平方公里的范围内，布设东西向和南北向各3条航线，重叠率60%。

地面控制点选择的原则为：尽量选择不同地物交界处，并且避免阴影和圆形拐弯处。

2.3 海面水温同步测量

海面温度测量的基本要求是与飞行时间同步，且在不同温升区范围均有分布。由于本次飞行工作的数据获取时间较短，给海面温度测量工作带来一定的困难。设计使用两条测量船，同时进行同步测量，以提高工作效率。

在航空遥感测量之前，项目组于对昌江核电站近岸海域进行了实地考察和水温测量演练，根据该海域的天气、洋流、海水深度、潮汐变化等基本情况，结合海面水温测量工作原则，重新设计了海面水温测量工作方案，具体如下：

1）沿飞行航线垂直方向布设4条测线，由两艘船分别完成，I船负责A、B测线，II船负责C、D测线。其中，B、C测线为同步测量；

2）在涨潮过程中，先测A、D线准同步点，再测B、C线同步点；在落潮过程中，先测B、C线同步点，再测A、D线准同步点；

3）C测线的C5测点布设于排水口位置；

4）由于海水较浅容易导致搁浅，靠近海岸的部分区域没有布设同步测量点；

5）在完成同步点/准同步点测量工作之后，I、II船都前往排水口进行多个点的不同深度水温测量。

2.4 遥感数据温度反演及数据分析

对水温监测数据的处理，除了实际监测获取的航空遥感数据和海面同步监测数据外，还将依据卫星数据，对航空及海面测量结果进行补充与验证。热红外遥感海水温度反演的常用方法有三种：辐射传输方程算法、单窗算法和多通道法（劈窗法）。通过对以上三种方法进行实验分析和比较，本项目采用单窗算法或单通道算法结合海面温度数据进行线性回归分析的方法进行全区的温度场反演工作。

2.5 初步成果

2013年底到2014年初项目组完成了昌江核电厂运行前厂址近岸海域冬季水温遥感监测工作，获取了初步的监测成果，数据的进一步整理分析、相关图件的处理还在进行中。2014年1月份监测期间，昌江核电厂近岸海域大潮、小潮的各个潮周期时段内，海水温度范围在18℃～20.5℃之间，监测当日总体水温变化在0.5℃～1℃以内。

3结论

昌江核电厂运行前厂址近岸海域水温遥感监测按期实施及顺利推进，使运营单位能及时获取核电厂装料运行前厂址近岸海域的背景数据资料。运行前、后水温监测数据的对比可清楚表明温排水的热污染程度，也有利于核电厂制定相应的控制措施。

参考文献

[1]GB6249-2011核动力厂环境辐射防护规定.

[2]GB/T12763.2-2007海洋调查规范――海洋水文观测.