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自然资源遥感  2025, Vol. 37 Issue (1): 152-160    DOI: 10.6046/zrzyyg.2023234
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基于卫星遥感的秦山核电周边海域温度分布研究
石海岗1,2(), 梁春利1,2(), 薛庆1,2, 张恩1,2, 章新益1,2, 张建永1,2, 张春雷1, 程旭1,2
1.核工业航测遥感中心,石家庄 050002
2.河北省航空探测与遥感技术重点实验室,石家庄 050002
A study of temperature distribution in the sea area around Qinshan Nuclear Power Plant based on satellite remote sensing
SHI Haigang1,2(), LIANG Chunli1,2(), XUE Qing1,2, ZHANG En1,2, ZHANG Xinyi1,2, ZHANG Jianyong1,2, ZHANG Chunlei1, CHENG Xu1,2
1. Airborne Survey and Remote Sensing Center of Nuclear Industry, Shijiazhuang 050002, China
2. Hebei Key Laboratory of Airborne Survey and Remote Sensing Technology, Shijiazhuang 050002, China
全文: PDF(5756 KB)   HTML  
输出: BibTeX | EndNote (RIS)      
摘要 以秦山核电周边海域为研究对象,利用Landsat系列热红外遥感数据,研究秦山核电周边海域的温度分布情况。结果显示,温度反演结果与海上测温数据具有强相关性,反演结果可靠; 秦山核电运行前,周边海域温度较为均匀,除自然增温外,无明显温度分异现象,沿岸南北方向上海域温度几乎无变化,东西方向存在较小的温度梯度,离岸10 km范围内温度变化不超过0.6 ℃; 核电运行后,周边海域呈现水温分异现象,温排水分布特征与潮汐和季节密切相关,同季节落潮时刻的温升范围总体要大于涨潮,同潮态夏季温升分布总体大于冬季; 某厂取水口处表层海水在涨潮时刻存在1.0 ℃以上温升。Landsat系列数据基本满足秦山核电周边海域温度分布研究需求,针对特定潮态温排水分布可开展航空遥感监测。
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石海岗
梁春利
薛庆
张恩
章新益
张建永
张春雷
程旭
关键词 秦山核电温排水温度反演遥感监测潮汐    
Abstract

This study investigated the temperature distribution in the sea area around the Qinshan Nuclear Power Plant using Landsat thermal infrared remote sensing data. The results indicate a strong correlation between the inversion results of temperature and the measured data, suggesting reliable inversion results. Before the operation of the nuclear power plant, the surrounding sea area exhibited relatively uniform temperature, with no significant temperature difference except for natural warming. Furthermore, the temperature along the coast remained almost unchanged in the north-south direction and displayed slight temperature gradients in the east-west direction, with temperature variation not exceeding 0.6 ℃ within 10 km from the coast. After the operation of the nuclear power, the surrounding sea area showed temperature differentiation. The distribution characteristic of thermal discharge was closely related to tides and seasons. In the same season, the increased amplitude of the temperature during ebb tides generally exceeded that during flood tide. Under the same tidal condition, the increased amplitude of the temperature in summer typically exceeded that in winter. At a certain water intake of the first plant, the surface seawater manifested a temperature rise of over 1.0 ℃ during flood tide. Landsat data generally meet the demand for research on temperature distribution in the surrounding sea area of the Qinshan Nuclear Power Plant, and the distribution of thermal discharge under specific tidal conditions can be investigated using aerial remote sensing monitoring.

Key wordsQinshan Nuclear Power Plant    thermal discharge    temperature inversion    remote sensing monitoring    tide
收稿日期: 2023-08-02      出版日期: 2025-02-17
ZTFLH:  TP79  
基金资助:秦山核电温排水遥感测量项目(QX3FY-21003481-000);河北省重点研发计划项目“华北平原中低温地热异常信息热红外遥感探测技术研究与应用”(2134202D)
通讯作者: 梁春利(1971-),男,博士,研究员,主要从事环境遥感及核电温排水遥感监测方面研究。Email: 1270610414@qq.com
作者简介: 石海岗(1984-),男,硕士,高级工程师,主要从事环境遥感、遥感地质、遥感技术推广应用方面工作。Email: 383071766@qq.com
引用本文:   
石海岗, 梁春利, 薛庆, 张恩, 章新益, 张建永, 张春雷, 程旭. 基于卫星遥感的秦山核电周边海域温度分布研究[J]. 自然资源遥感, 2025, 37(1): 152-160.
SHI Haigang, LIANG Chunli, XUE Qing, ZHANG En, ZHANG Xinyi, ZHANG Jianyong, ZHANG Chunlei, CHENG Xu. A study of temperature distribution in the sea area around Qinshan Nuclear Power Plant based on satellite remote sensing. Remote Sensing for Natural Resources, 2025, 37(1): 152-160.
链接本文:  
https://www.gtzyyg.com/CN/10.6046/zrzyyg.2023234      或      https://www.gtzyyg.com/CN/Y2025/V37/I1/152
Fig.1  研究区地理位置分布
数据类型 有效载荷 地面幅宽/km 空间分辨率/m 重访周期/d 过境时间及运行工况 季节及潮态
Landsat5 B6 185 120 16 1986-01-23 09:52 未运行
1986-08-19 09:46 未运行
冬季涨潮
夏季落潮
Landsat8 B10 185 100 16 2020-12-22 10:25 9台机组运行
2019-07-29 10:25 9台机组运行
冬季落潮
夏季涨潮
Landsat9 B10 185 100 16 2022-01-02 10:15 9台机组运行
2022-08-14 10:25 9台机组运行
冬季涨潮
夏季落潮
Tab.1  秦山核电不同时相热红外数据概况
Fig.2  2022年1月2日海面实测点位
Fig.3  2022年1月2日海上实测值与反演SST值线性拟合图和残差投点图
Fig.4  秦山核电运行前周边海域热红外温度场
Fig.5-1  秦山核电运行后周边海域热红外温度场
Fig.5-2  秦山核电运行后周边海域热红外温度场
时相 温度范围 排水口温度 取水口温度
方家山电厂 一厂 三厂 二厂 一厂及
方家山电厂
三厂 二厂南1 二厂南2
2019-07-29 27.5~35.0 31.7 33.3 33.3 34.8 31.9 29.8 29.8 29.8
2020-12-22 8.5~15.3 14.4 15.3 12.5 12.2 10.5 11.7 10.3 10.1
2022-01-02 8.5~12.0 11.2 11.2 11.9 11.9 10.6 10.2 10.2 10.2
2022-08-14 31.0~38.0 37.8 37.8 37.5 38.0 36.3 33.9 33.8 32.4
Tab.2  秦山核电周边海域不同时相温度分布统计
Fig.6  秦山核电运行后周边海域温升分布
Fig.7  不同时相温升面积对比
Fig.8  秦山核电站所在杭州湾海域不同时期海岸线解译
[1] 高宁, 韩瑞, 赵懿珺, 等. 基于减缓温排水热影响的滨海核电排水明渠改造优化研究[J]. 给水排水, 2022, 58(10):109-115.
Gao N, Han R, Zhao Y J, et al. Research on the optimization and modification about the water discharge channel of a coastal NPP based on mitigating the heat effects of its thermal effluent[J]. Water and Wastewater Engineering, 2022, 58(10):109-115.
[2] 刘永叶, 陈晓秋. 核电厂温排水热影响研究的建议[J]. 辐射防护通讯, 2011, 31(6):20-23.
Liu Y Y, Chen X Q. Suggestion of the study on thermal impact of thermal discharge from NPPs[J]. Radiation Protection Bulletin, 2011, 31(6):20-23.
[3] 陈晓秋, 商照荣. 核电厂环境影响审查中的温排水问题[J]. 核安全, 2007, 6(2):46-50.
Chen X Q, Shang Z R. The issue of thermal discharge in reviewing the environmental impacts report for nuclear power plant[J]. Nuclear Safety, 2007, 6(2):46-50.
[4] 张建永, 梁春利, 石海岗, 等. 热红外遥感技术在核电站温排水监测中的应用[J]. 铀矿地质, 2021, 37(3):534-540.
Zhang J Y, Liang C L, Shi H G, et al. Application of thermal infrared remote sensing in monitoring heated water discharge of nuclear power plant[J]. Uranium Geology, 2021, 37 (3):534-540.
[5] 王虎. 基于卫星热红外数据的田湾核电温排水监测[J]. 地理空间信息, 2022, 20(5):48-53.
Wang H. Thermal discharge monitoring of Tianwan nuclear power plant based on satellite thermal infrared data[J]. Geospatial Information, 2022, 20(5):48-53.
[6] 董双发, 范晓, 石海岗, 等. 基于Landsat8和无人机的福清核电温排水分布研究[J]. 自然资源遥感, 2022, 34(3):112-120.doi:10.6049/zrzyyg.2021258.
Dong S F, Fan X, Shi H G, et al. Study on distribution of thermal discharge in Fuqing nuclear power plant based on Landsat8 and UAV[J]. Remote Sensing for Natural Resources, 2022, 34 (3):112-120.doi:10.6049/zrzyyg.2021258.
[7] 秦山核电厂扩建项目(方家山核电工程)温排水数模计算和分析报告[R]. 浙江省水利河口研究院, 2014.
Thermal discharge enumerical simulation calculation and analysis report of Qinshan nuclear power plant expansion project (Fangjia-shan nuclear power project)[R].Zhejiang Institute of Hydraulics and Estuary, 2014.
[8] Barsi J A, Barker J L, Schott J R. An atmospheric correction para-meter calculator for a single thermal band earth-sensing instrument[C]// IGARSS 2003—2003 IEEE International Geoscience and Remote Sensing Symposium. IEEE,2005: 3014-3016.
[9] Barsi J A, Schott J R, Palluconi F D, et al. Validation of a web-based atmospheric correction tool for single thermal band instruments[C]. Earth Observing Systems X, 2005,5882: 1-6.
[10] Jiménez-Muñoz J C, Sobrino J A. A generalized single-channel method for retrieving land surface temperature from remote sensing data[J]. Journal of Geophysical Research:Atmospheres, 2003, 108(D22):4688.
[11] Qin Z H, Karnieli A, Berliner P. A mono-window algorithm for retrieving land surface temperature from Landsat TM data and its application to the Israel-Egypt border region[J]. International Journal of Remote Sensing, 2001, 22(18):3719-3746.
[12] 覃志豪, Zhang M H, Karnieli A, 等. 用陆地卫星TM6数据演算地表温度的单窗算法[J]. 地理学报, 2001, 56(4): 456-466.
doi: 10.11821/xb200104009
Qin Z H, Zhang M H, Karnieli A, et al. Mono-window algorithm for retrieving land surface temperature from Landsat TM6 data[J]. Acta Geographica Sinica, 2001, 56(4):456-466.
doi: 10.11821/xb200104009
[13] 涂梨平, 周斌. 利用Landsat/TM热红外数据进行陆面温度反演的比较[J]. 科技通报, 2007, 23(3):326-331.
Tu L P, Zhou B. A comparative study of algorithms for estimating land surface temperature from Landsat/TM data[J]. Bulletin of Science and Technology, 2007, 23(3):326-331.
[14] 陈望. 温排水效应对秦山核电厂1号机组的影响及应对措施[J]. 中国核电, 2021, 14(1):114-119.
Chen W. Influence of warm water discharge on Qinshan nuclear power plant and its countermeasures[J]. China Nuclear Power, 2021, 14(1):114-119.
[15] 王冠琳, 熊学军. 田湾海域温排水分布及变化规律分析[J]. 海洋科学进展, 2013, 31(1):69-74.
Wang G L, Xiong X J. Distribution and variation of warm water discharge in the coastal area of Tianwan[J]. Advances in Marine Science, 2013, 31(1):69-74.
[16] 朱利, 王桥, 吴传庆, 等. 温排水遥感监测原理与示范[M]. 北京: 中国环境出版社,2016:147-154.
Zhu L, Wang Q, Wu C Q, et al. Principle and application of thermal discharge monitoring using remote sensing[M]. Beijing: China Environmental Science Press,2016:147-154.
[17] 石海岗, 梁春利, 张建永, 等. 岸线变迁对田湾核电站温排水影响遥感调查[J]. 国土资源遥感, 2020, 32(2):196-203.doi:10.6049/gtzyyg.2020.02.25.
Shi H G, Liang C L, Zhang J Y, et al. Remote sensing survey of the influence of coastline changes on the thermal discharge in the vi-cinity of Tianwan nuclear power station[J]. Remote Sensing for Land and Resources, 2020, 32(2):196-203.doi:10.6049/gtzyyg.2020.02.25.
[18] 黄赛花, 章琪宇, 严军, 等. 杭州湾围垦工程引起的岸线变化对水环境的影响分析[J]. 华北水利水电大学学报(自然科学版), 2021, 42(2):32-41.
Huang S H, Zhang Q Y, Yan J, et al. Impact of shoreline changes caused by Hangzhou Bay reclamation project on water environment[J]. Journal of North China University of Water Resources and Electric Power (Natural Science Edition), 2021, 42(2):32-41.
[19] 王力彦, 邢喆, 侯辰, 等. 1990—2017年杭州湾大陆岸线时空变迁分析[J]. 海洋通报, 2020, 39(4):481-487.
Wang L Y, Xing Z, Hou C, et al. The spatio-temporal change ana-lysis of mainland coastline in Hangzhou Bay from 1990 to 2017[J]. Marine Science Bulletin, 2020, 39(4):481-487.
[20] 贺佳惠, 梁春利, 李名松. 核电站近岸温度场航空热红外遥感测量数据处理研究[J]. 国土资源遥感, 2010, 22(3):51-53.doi:10.6046/gtzyyg.2010.03.11.
He J H, Liang C L, Li M S. Temperature field airborne thermal remote sensing survey of the alongshore nuclear power station[J]. Remote Sensing for Land and Resources, 2010, 22(3):51-53.doi:10.6046/gtzyyg.2010.03.11.
[21] 王祥, 王新新, 苏岫, 等. 无人机平台航空遥感监测核电站温排水——以辽宁省红沿河核电站为例[J]. 国土资源遥感, 2018, 30(4):182-186.doi:10.6046/gtzyyg.2018.04.27.
Wang X, Wang X X, Su X, et al. Thermal discharge monitoring of nuclear power plant with aerial remote sensing technology using a UAV platform:Take Hongyanhe nuclear power plant,Liaoning Province,as example[J]. Remote Sensing for Land and Resources, 2018, 30(4):182-186.doi:10.6046/gtzyyg.2018.04.27.
[1] 叶丽娟, 段霄龙, 李婷, 张静, 张云, 陈东磊. 河北省采矿损毁土地分布及治理状况分析[J]. 自然资源遥感, 2024, 36(4): 75-81.
[2] 康辉, 窦文章, 韩灵怡, 丁梓越, 吴亮廷, 侯璐. 基于DeepLabv3+模型的地表水体快速遥感监测[J]. 自然资源遥感, 2024, 36(4): 117-123.
[3] 孙禧勇, 刘稼丰, 范景辉, 张文凯, 石利娟, 邱玉宝, 朱发容. 积雪遥感监测产品研究与应用进展[J]. 自然资源遥感, 2024, 36(3): 13-27.
[4] 和海霞, 李博. 青海大通“8·18”山洪灾害特征及风险分析[J]. 自然资源遥感, 2024, 36(2): 135-141.
[5] 邢宇, 王静雅, 杨金中, 陈栋, 杜晓敏, 郭靖凯, 宋丽聪. 全国废弃露天矿山采矿用地分布状况与存在问题[J]. 自然资源遥感, 2024, 36(2): 21-26.
[6] 马晓雪, 焦润成, 曹颖, 南赟, 王晟宇, 郭学飞, 赵丹凝, 闫驰, 倪璇. 重大工程建设中地质灾害综合遥感监测技术方法应用——以北京2022冬奥会延庆赛区为例[J]. 自然资源遥感, 2024, 36(2): 248-256.
[7] 周小迦. 丘陵地带耕地撂荒遥感监测应用研究[J]. 自然资源遥感, 2024, 36(1): 235-241.
[8] 于航, 安娜, 汪洁, 邢宇, 许文佳, 步凡, 王晓红, 杨金中. 黔西南采煤塌陷区高分遥感动态监测——以六盘水市煤矿采空塌陷区为例[J]. 自然资源遥感, 2023, 35(3): 310-318.
[9] 李星佑, 张飞, 王筝. 土壤盐渍化遥感监测模型构建方法现状与发展趋势[J]. 自然资源遥感, 2022, 34(4): 11-21.
[10] 王娟, 王志红, 张建国, 初娜, 李斯, 尹展. 河南省国家级自然保护区人类活动遥感监测及其影响强度评价[J]. 自然资源遥感, 2022, 34(4): 235-242.
[11] 辛荣芳, 李宗仁, 张焜, 张兴, 黄丽, 刘宝山. 青海省湟水流域地质灾害动态变化遥感监测[J]. 自然资源遥感, 2022, 34(4): 254-261.
[12] 陈艳英, 马鑫程, 徐彦平, 王颖, 汪艳波. 地形及NDVI在林火遥感监测二次识别中应用的方法探讨[J]. 自然资源遥感, 2022, 34(3): 88-96.
[13] 董双发, 范晓, 石海岗, 许莉萍, 章新益. 基于Landsat8和无人机的福清核电温排水分布研究[J]. 自然资源遥感, 2022, 34(3): 112-120.
[14] 查东平, 蔡海生, 张学玲, 何庆港. 基于多时相Sentinel-1水稻种植范围提取[J]. 自然资源遥感, 2022, 34(3): 184-195.
[15] 佟晶, 杨金中, 杜鑫, 杜晓敏, 李春博, 安娜. 污染地块土地治理与开发利用遥感监测——以浙江省风险管控与修复名录地块为例[J]. 自然资源遥感, 2022, 34(3): 235-239.
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