ICS 07.060 CCS A 47 DB21 辽宁省 地 方 标 准 DB21/T 3438 2021 火力发电 厂工程气 候可行性 论证规范 Specifications for climatic feasibility demonstration for fossil-fuel power plant 2021-05-22 发布 2021-06-22 实施 辽 宁 省 市 场 监 督 管 理 局 发布 DB21/T 3438 2021 I 目 次 前言.II 1 范围.1 2 规 范性 引用 文件.1 3 术 语和 定义.1 4 论 证资 料.2 5 论 证内 容.3 6 论 证要 求.5 附录A（规 范性）数据 使用说 明.6 附录B（资 料性）气象 要素统 计方 法.7 参考文 献.11 DB21/T 3438 2021 II 前 言 本文件 按照GB/T1.1-2020 标准 化工 作导 则 第1部 分：标 准化 文件 的结 构和 起草规 定 的规 定 起草。本文件 由辽 宁省 气象 局提 出并归 口。本文件 起草 单位：沈 阳区 域气候 中心、国 网辽 宁电 力有限 公司 本溪 供电 公司。本文件 起草 人：龚强、朱 玲、顾 正强、晁华、徐红、沈历 都、蔺 娜、汪 宏宇、何金 松、王 乙舒、赵春雨。本文件 发布 实施 后，任 何 单位和 个人 如有 问题 和意 见建议，均可 通过 来电 和 来函方 式进 行反 馈，我们将及 时答 复并 认真 处理，根据 实际 情况 依法 进行 评估及 复审。（辽宁 省气 象局地 址：沈阳 市 和 平 区 常德街69 号，联 系电 话：024-83862064；沈阳 区域气 候 中心地 址：沈 阳市 和平区 长白南 路388 号，联 系电话：024-83893232）DB21/T 3438 2021 1 火 力发电 厂 工程气 候可行 性 论证规 范 1 范围 本文件 规定 了火 力发 电厂 工程气 候可 行性 论证 的资 料、内 容和 要求。本文件 适用 于新 建、扩建、改建 的火 力发 电厂 工程 的气候 可行 性论 证。2 规范性 引用 文件 下列文 件中 的内 容通 过文 中的规 范性 引用 而构 成本 文件必 不可 少的 条款。其 中，注日 期的 引用 文件，仅该日 期对 应的 版本 适用 于 本文 件；不注 日期 的引 用文件，其 最新 版本（包 括所有 的修 改单）适 用 于 本文件。GB 50009 建筑 结构 荷载 规范 GB 50019 工业 建筑 供暖 通风与 空气 调节 设计 规范 GB/T 35221 地 面气 象观 测规范 总则 DL/T 5158 电 力工 程气 象 勘测技 术规 程 DL/T 5507 火 力发 电厂 水 工设计 基础 资料 及其 深度 规定 QX/T 423 气候 可行 性论 证规范 报 告编 制 QX/T 449 气候 可行 性论 证规范 现 场观 测 QX/T 469 气候 可行 性论 证规范 总则 QX/T 529 气候 可行 性论 证规范 极 值概 率统 计分 析 3 术语和 定义 下列术 语和 定义 适用 于本 文件。3.1 火力发 电厂 fossil-fuel power plant 利用可 燃物（例 如煤）作 为燃料 生产 电能 的工 厂。3.2 气候可 行性 论证 climatic feasibility demonstrion 对与气 候条 件密 切相 关的 规划和 建设 等项 目进 行气 候适宜 性、风险 性及 可能 对 局地气 候产 生影 响 的分析、评估 活动。来源：QX/T 469-2018，定义3.1 3.3 参证气 象站 reference meteorological station 气象分 析计 算所 参照 或引 用的具 有长 年代 气象 观 测 数据的 国家 气象 观测 站。DB21/T 3438 2021 2 来源：QX/T 469-2018，定义3.2 3.4 专用气 象站 dedicated meteorological station 为工程 项目 选址 或者 其建 设项目 获取 气象 要素 值而 设立的 气象 观测 站。来源：QX/T 469-2018，定义3.3 3.5 冻融交 替循 环次 数 cycle numbers of freezing and thawing 每年度 逐时气 温从+3.0 以上降 至-3.0 以 下，然 后再回 升到+3.0 以上算1 次冻融 交替循 环，按每年的7月1 日至 次年 的6 月30 日作 为1 个年 度进 行统计。3.6 大气混 合层 高度 atmospheric mixed layer height 大气边 界层 内由 于动 力或 热力作 用，上下 层之 间产 生强烈 的动 量或 热量 交换，通常 把出 现这 一 现 象的层称 之为 混合 层，这一 混合层 伸展 的高 度称 为大 气混合 层高 度。3.7 大气污 染系 数 atmospheric pollution coefficient 某一地 区某 方位 风向 频率 与该方 位风 速的 比值，用 来表示 大气 污染 程度 的大 小。4 论证资 料 4.1 资料范 围 4.1.1 工程区 域的 气象 台站 观测 资料，包括 气象 台站 历史 沿革资 料，以及 气温、气 压、降 水、相对 湿度、日 照时 数、风速、风 向、地 温、冻土 深度、蒸 发量、积雪 深度 等气 象要 素和天 气现 象观 测数 据。4.1.2 工程厂 址周 边气 象灾 害调 查资料。4.1.3 如可能，宜 整理 工程 专用 气象站 观测 数据，以 及与 专用气 象站 观测 同期 的参 证气象 站数 据。4.2 参证气 象站 选取 要求 4.2.1 参证气 象站 应与 工程 厂址 处于同 一气 候区，下 垫面 特征相 似，且距 离较 近。4.2.2 参证气 象站 历史 资料 年限 一般不 少 于 30 年，计算 工 程气象 参数 重现 期时 应优 先选择 资料 不少 于30 年 且观 测时 段连 续的 气 象站。4.3 专用气 象站 观测 内容 和要 求 4.3.1 设站原 则 场址与 参证 气象 站地 形、地 貌、环 境差 异较 大，参证 气 象站代 表性 不足 时 需 现场 设专用 气象 站观 测。4.3.2 观测要 素 地面站 观测 至少 包括 气温、降水、相 对湿 度、湿球 温度、风速、风 向、气压、冻土 深度。塔梯度 观测 应根 据工 程实 际高度 和关 键部 位高 度设 定塔高 度及 观测 层次，观 测要素 一般 包括10、50米、关 键部 位高 度以 及最 高处等 层次 的气 温、相对 湿度、风速、风向，以 及其 中至少 一个 高度 层的 气 压。DB21/T 3438 2021 3 4.3.3 观测时 间 观测时 间不 应少 于1 年，观 测时段 资料 代表 性不 足或 有效数 据不 满90%时，应 延 长观测。4.3.4 观测方 法 观测场 设置和 观测、记录 方法以 及仪器 性能 须符合GB/T 35221 和QX/T449 的 相 关要求，宜采 取完 全自动观 测方 式。4.3.5 观测资 料应 用 将 专用 气象 站各 要素 实地 观测值 与参 证气 象站 同期 资料进 行对 比，分析 工程 实 地与参 证气 象站 的 差异，利 用参 证气 象站 长序 列资料 对基 本工 程气 象参 数进行 修正。5 论证内 容 5.1 气候概 况 5.1.1 给出工 程区 域的 基本 气候 特征，主要 分析 工程 区域 气温、气压、降水、风速、风向、相对 湿度、冻土深 度、蒸发 量、积雪 深度等 要素 的时 空分 布特 征等。5.1.2 统计分 析专 用气 象站 与参 证气象 站气 象要 素的 差异，说明 工程 实地 与区 域气 候的一 致性 和差 异性。5.2 高影响 气象 条件 5.2.1 大风 分析大 风日 数、最大 风速 及风向、极 大风 速及 风向、大风 可能 性等 级。5.2.2 暴雨洪 涝 统计分 析各月 最大 降水量，日降 水 量25mm 日数、50mm 日数、100mm 日 数，小时、日、过程 最大降水 量。5.2.3 雷电 统计分 析雷 暴日 数、闪电 密度。5.2.4 低温 统计分 析低 温日 数、极端 低温。5.2.5 高温 统计分 析高 温日 数、极端 高温。5.2.6 沙尘 统计分 析浮 尘、扬沙、沙 尘暴日 数。5.2.7 电线积 冰 统计分 析雾 凇、雨凇 日数。DB21/T 3438 2021 4 5.3 工程气 象参 数 5.3.1 冷却塔 热力 计算 气象 参数 计 算 近 期 连 续 不 少 于5 年 的 最 炎 热3 个 月 累 积 频 率 为10%的 日 平 均 湿 球 温 度 及 对 应 的 日 平 均 干 球 温度、相 对湿 度、气压 和风 速，以 及近 期连 续不 少于5 年的各 月平 均干 球温 度、相对湿 度、气压 和风 速。5.3.2 抗风设 计气 象参 数 需推算 的主 要 抗 风设 计参 数如下：a)项目场 址各 重现 期（30 年、50 年、100 年 一遇）风 速、基 本风 压。b)厂房、冷却 塔、烟囱 高 度50 年 一遇 风速。c)烟囱高 度100 年 一遇 风速。5.3.3 防洪、防积 水设 计气 象参 数 推算各 重现 期小 时、日、过程最 大降 水量。5.3.4 抗低温、高 温设 计气 象参 数 计算最 冷月 平均 气温，推 算不同 重现 期极 端最 低、最高气 温。5.3.5 基本气 温 按照GB 50009 计 算厂 址基 本气温。5.3.6 雪压 推算不 同重 现期 最大 积雪 深度和 雪压。5.3.7 地下工 程设 计气 象参 数 分析冻 土日 数、土壤 冻结 期、最 大冻 土深 度、地温，推算 不同 重现 期最 大冻 土深度，分 析地 表 温 度和地温。5.3.8 采暖通 风与 空气 调节 5.3.8.1 按照 GB 50019，计 算工 程 厂址供 暖室 外计 算温 度、冬季通 风室 外计 算温 度、冬季空 气调 节 室外计算 温度、冬 季空 气调 节室外 计算 相对 湿度、夏 季空气 调节 室外 计算 干球 温度等 参数。5.3.8.2 考虑建 筑节 能需 求，可分 析工程 厂址 区域 晴天 日数、日照 时数 特征。5.3.9 最大日 温差 统计最 近10 年最 大日 温差。5.3.10 冻融交 替循 环次 数 统计最 近10 年年 度最 多和 平均冻 融交 替循 环次 数。5.3.11 烟囱梯 子方 位设 计气 象参 数 分析风 速3m/s、5m/s、8m/s、10m/s 的年 及 四季风 向频 率。5.3.12 空冷气 象参 数 DB21/T 3438 2021 5 当火力 发电 机组 采用 空冷 方式时，应 按DL/T 5158 和DL/T 5507 的相 关要 求统 计 计算典 型年 气温 累积小时数、最 近10 年的 基本 风况、最近10年 的高 温大 风、沙 尘暴 过程 的相 关气 象要素、逆 温分 布 等 相 关 空冷气象 参数。5.4 工程区 域大 气边 界层 气象 条件分 析 分析厂 址区 域大 气混 合层 高度和 大气 污染 系数。5.5 气象防 灾减 灾措 施及 建议 5.5.1 根据工 程厂 址区 域气 候特 征、高 影响 气象 条件、扩 散条件 等，提出 工程 可能 存在的 气候 风险。5.5.2 根据冷 却塔 设计 参数、最 大日温 差和 冻融 交替 循环 次数等，提 出对 冷却 水系 统设计 进行 优化 的建议。5.5.3 根据抗 风参 数，对工 程冷 却塔、烟囱 等高 耸建 筑抗 风、维 修维护 提 出建 议。5.5.4 从防灾 减灾 的角 度，提出 注重工 程区 域附 近气 象监 测与预 警、加强 重点 灾害 防御及 应急 措施 部署的建 议。6 论证要 求 6.1 气象数 据和 使用 要求 气象数 据和 使用 应符 合附 录A的 要求。6.2 气象要 素统 计分 析方 法 6.2.1 气象要 素的 统计 方法 应符 合附 录 B 的 规定。6.2.2 对不同 气象 要素 重现 期的 推算可 采用 多种 方法 试验，并通 过拟 合优 度综 合分 析确定。6.3 报告编 制和 评审 参照QX/T 423 规 定的 章节 内容编 制火 力发 电厂 工程 气候可 行性 论证 报告，按 照QX/T 469 的要 求 进 行评审。DB21/T 3438 2021 6 A A 附 录 A（规范 性）数据使 用说 明 A.1 选用的 参证 气象 站数 据清单 本文件 所用 的资 料选 用建 国后气 象站 正式 建站 并有 观测记 录以 来的 逐时 气温、逐时 降水 量、逐 时 风速、逐 日最 高气 温、逐 日 最低气 温、逐日 降水 量、逐日气 压、逐日 降雪 量、逐日最 大风 速、逐日 极大 风速、逐 日各 层地 温、逐 日 冻土深 度、逐日 相对 湿度、逐日 蒸发 量、逐 日天 气 现象、逐月 日照 时数、年 结冰期日 数、年雷 暴日 数、年大风 日数、年 最大 积雪 深度等。A.2 气象数 据使 用说明 A.2.1 如无明 确要求，气 候平均 值宜采 用近30 年该 气象要 素的累 年平均 值。极值宜 采用有 正式气 象 观测记录 以来 的历 史极 端值。涉及 重现 期推 算时，一 般应采 用不 少于30年 且时 段连续 的数 据序 列。A.2.2 积雪深 度、冻 土深 度、雪 压，结 冰、雨 凇、雾凇、霜冻等 天气日 数以 及冻融 交替循 环次数，按每年7 月1日 至次 年6 月30 日 作为1 个年 度进 行统 计。其 他气象 要素 按日 历年 统计。DB21/T 3438 2021 7 B B 附 录 B（资料 性）气象要 素统 计方 法 B.1 大风可 能性 等级 各月大 风出 现可 能性，其 计算公 式如 下：n f p/.(B.1)式中：f 某一 月份 大风 平均 日数（天）；n 当月 日数（天）。大风可 能性 等级 的划 分标 准见 表 B.1。表B.1 大风可 能性 等级 等级 可能性很小 可能性小 有可能 可能性较大 可能性很大 出现可能性 p 0.005 0.005 p 0.01 0.01 p 0.2 0.2p 0.5 0.5p 1 B.2 大气混 合层 高度 对一些 大型 电厂，应 当 采 用厂址 区域 的探 空观 测数 据来确 定不 同稳 定度 条件 下的大 气混 合层 高 度，或采用 附近 参证 气象 站声 雷达、云高 仪、激光 雷达 等观测 反演 大气 混合 层高 度。在 缺少 现场 高空 观测 数据 的情况 下，可根 据 气 象站 地 面观测 数据 先计 算大 气稳 定度再 计算 混合 层 高度。大 气稳 定度 与天 气现 象、时 空尺 度及 地理 条件 密切相 关，其级 别的 准确 划分非 常困 难。中 国 现 有 环保法规 中推 荐的 修订 帕斯 奎尔分 类法，分 为强 不稳 定、不 稳定、弱 不稳 定、中性、较稳 定和 稳 定 6 级，它们分 别表 示 为 A、B、C、D、E、F。确定大 气稳 定度等 级时 首先 由云 量与 太阳高 度角 按 表 B.2 确定太阳辐 射等 级数，再 由太 阳辐射 等级 数与 地面 风速 按表 B.3 确定 大气 稳定 度 等级。当大气 稳定 度 为 A、B、C 和 D 时：f u a hs/10.(B.2)当大气 稳定 度 为 E 和 F 时：DB21/T 3438 2021 8 2/1 10)(fub hs.(B.3)sin 2 f.(B.4)式中：h 混合 层高 度（m）；10u 10 m 高 度平 均风 速（m/s），大 于6m/s 时取 为 6 m/s；sa 和sb 混 合层 系数，无 量纲量，见表 B.4；f 地转 参数；地 转角 速度（rad/s），取 7.29 10-5 rad/s；地理 纬度（）。表B.2 太阳辐 射等 级数 注：云量(全天空十分制)观测规则与中国气象局编定的 地面 气象观测规范 相同，h 为太阳高度角。表B.3 太阳辐 射等 级和 地面 风速 确定大 气稳 定度 等级 注:地面风速(m/s)系指距地面 10m 高度处 10min 平均风速。总云量/低云量 夜间 h 15 15 h 35 35 h 65 h 65 4/4-2-1 1 2 3 5 7/4-1 0 1 2 3 8/4-1 0 0 1 1 5/57 0 0 0 0 1 8/8 0 0 0 0 0 地面风速（m/s）太阳辐射等级数 3 2 1 0-1-2 1.9 A A B B D E F 2.02.9 A B B C D E F 3.04.9 B B C C D D E 5.05.9 C C D D D D D 6.0 D D D D D D DB21/T 3438 2021 9 表B.4 辽宁地 区sa 和sb 值 注：静风区各类稳定度的sa 和sb 可取表中的最大值。B.3 重现期 的计 算方 法 B.3.1 极值I 型分 布及 其参 数估 计 方 法 按照QX/T 529 附录B.1 计 算。B.3.2 皮尔逊 型 分布 及其 参数 估计方 法 按照QX/T 529 附录B.2 计 算。B.3.3 极值重 现期 按照QX/T 529 第8章 计算。B.4 风压 将不同 风速仪 高度 和 观测 时距的 年最大 风速，统一 换算为 距地面10m高、10 分 钟平均 的年最 大风 速(m/s)。当 风速 仪高 度与 标 准高度10m 相差 过大 时，可 按下式 换算 到标 准高 度的 风速：10zz.(B.5)式中：v 标准 高度 的风 速(m/s)；zv 风速 仪实际 观 测风 速(m/s)；z 风速 仪实 际高 度(m)；空旷 平坦 地区 地面 粗糙指 数，取0.15。使用风 杯式 测风 仪时，必 须考虑 空气 密度 受温 度、气压影 响的 修正，可 按下 述公式 确定 空 气 密 度：1000378.000366.0 1001276.0 e pt.(B.6)式中：空气 密度(t/m3)t 空气 温度()；p 气压(hPa)；sa sb A B C D E F 0.073 0.060 0.041 0.019 1.66 0.70 DB21/T 3438 2021 10 e 水气 压(hPa)。也可根 据所 在地 的海 拔高 度z(m)按下 述公 式近 似估 算空气 密度：)0001.0 exp(00125.0 z.(B.7)选取年 最大 风速 数据 时，一般应 有25 年以 上的 资料；当 无法 满足 时，至 少也 不 宜少于10年 的风 速资料。在计算 不同 重现 期最 大 风 速后，按贝 努利 公式，确定 相应 重现 期的 最大 风压。贝努利 公式 如下：2021.(B.8)式中：0 风压(kN/m3)空气 密度(t/m3)v 某一 重现 期最 大风 速(m/s)；B.5 雪压 当 参证 气象站 有25 年以上 雪压记 录时，应直 接采用 最大 雪 压数据，历 年最大 雪压数 据按每 年7 月到次年6月 间的 最大雪 压 统 计，经概 率统计 计算 不同重 现期 的 最大雪 压；当无雪 压记录 时，可 间接 采用 积雪深度，按 下式 计算 雪压：gh S.(B.9)式中：S 雪压（kN/m2）；h 积雪 深度，指 从积 雪表面 到地 面的 垂直 深度（m）；积雪 密度（t/m3）；g 重力 加速 度（9.8m/s2）。雪密度 随积 雪深 度、积雪 时间和 当地 的地 理气 候条 件等因 素的 变化 有较 大幅 度的变 异。对于 无 雪 压直接记录的 气象站，可按地区的平均 积雪密度计算雪压，东北 地区的平均 积雪 密度一般 取150kg m3。对于积 雪局 部变 异特 别大 的地区，应 予以 专门 调查 和特殊 处理。DB21/T 3438 2021 11 参 考 文 献 1 DL/T 5375 2018 火 力发电 厂可 行性 研究 报告 内容深 度规 定 2 DL 5000 2000 火力 发电厂 设计 技术 规程 3 GB 50660 2011 大 中 型火力 发电 厂设 计规 范 4 GB/T 50102 2014 工 业循环 水冷 却设 计规 范 5 DB21/T 2014 2012 气象灾 害定 义与 分级 6 GB/T 3840 91 制定 地方大 气污 染物 排放 标准 的技术 方法 7 童 志权.大 气环 境影 响评价.北 京：中国 环境 科学出 版社，1988，2932 8 扈 海波 等.北京 奥运 期 间气象 灾害 风险 评估.北 京：气 象出 版社，2009，72 78 _