潮汐水域電廠溫排水?dāng)?shù)值模擬及熱環(huán)境容量計(jì)算.pdf

1、近年來(lái)，沿海地區(qū)規(guī)劃建設(shè)火/核電廠規(guī)模越來(lái)越大，且電廠多采取海水直流冷卻的循環(huán)冷卻方式，利用海水進(jìn)行釋熱，是一種經(jīng)濟(jì)的運(yùn)行方式。但大量的冷卻水直接排放到周圍的海域，使受納水體的溫度有所增加，嚴(yán)重時(shí)還可能使局部水域發(fā)生熱污染問(wèn)題。如何定量分析電廠溫排水對(duì)受納水域的熱影響以及受納水域的熱承載能力是關(guān)系到電廠發(fā)電效率和水域環(huán)境的重要課題。
　　本文運(yùn)用深度平均的二維潮流和熱輸運(yùn)模型對(duì)羅源灣海域進(jìn)行潮流場(chǎng)和溫度場(chǎng)的數(shù)值模擬，該模型基于可以

2、較好貼合岸線的三角網(wǎng)格離散控制方程，采用穩(wěn)定性高的分步雜交法進(jìn)行數(shù)值求解。計(jì)算結(jié)果經(jīng)與實(shí)測(cè)資料對(duì)比分析吻合良好。在此基礎(chǔ)上，對(duì)羅源灣海域現(xiàn)階段已建成和規(guī)劃的三個(gè)電廠溫排水的水力熱力特性進(jìn)行了預(yù)測(cè)，給出了熱影響范圍等相關(guān)數(shù)據(jù)。并運(yùn)用該水動(dòng)力學(xué)數(shù)學(xué)模型，結(jié)合灣內(nèi)水流特征，在特定保護(hù)目標(biāo)下進(jìn)行海域熱容量的分析。本文研究成果具體如下:
　　(1)羅源灣海域有明顯的往復(fù)流特征，灣內(nèi)潮動(dòng)力較強(qiáng)，熱水在潮周期內(nèi)做往復(fù)運(yùn)動(dòng)。
　　(2)熱水

3、隨潮遷移變化明顯。大潮與小潮因潮動(dòng)力不同，具有不同的熱量輸運(yùn)能力。大潮熱水?dāng)U散速度快，低溫升面積較小潮小，其典型時(shí)刻全潮平均1℃溫升面積為0.99km2;小潮輸運(yùn)能力則相對(duì)較弱，表現(xiàn)為熱量主要在灣內(nèi)累積，其典型時(shí)刻全潮平均1℃溫升面積為2.41 km2，整體上看小潮為不利潮型。
　　(3)大潮全潮平均1℃溫升面積為0.67km2，包絡(luò)面積為2.66km2，小潮全潮平均1℃溫升面積為2.61km2，包絡(luò)面積為5.68km2。高溫升面

4、積主要集中于羅源灣南岸，影響范圍不大，大、小潮全潮平均4℃溫升面積不超過(guò)0.05km2，包絡(luò)面積約0.14km2。
　　(4)電廠取水溫升直接受潮流影響，在低潮位時(shí)取到高溫水，高潮位時(shí)溫升則較小?？砷T(mén)電廠取水溫升瞬時(shí)最大值可達(dá)1.76℃，最小值約為0.43℃。
　　(5)根據(jù)水環(huán)境容量的計(jì)算方法，應(yīng)用溫升帶控制法，并以1℃溫升線不封閉可門(mén)水道為海域熱環(huán)境的控制目標(biāo)，利用數(shù)學(xué)模型進(jìn)行分析，計(jì)算得到羅源灣海域熱環(huán)境容量為2516