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

1、近年來，沿海地區(qū)規(guī)劃建設(shè)火/核電廠規(guī)模越來越大，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)重時還可能使局部水域發(fā)生熱污染問題。如何定量分析電廠溫排水對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。
　　本文運用深度平均的二維潮流和熱輸運模型對羅源灣海域進(jìn)行潮流場和溫度場的數(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。計算結(jié)果經(jīng)與實測資料對比分析吻合良好。在此基礎(chǔ)上，對羅源灣海域現(xiàn)階段已建成和規(guī)劃的三個電廠溫排水的水力熱力特性進(jìn)行了預(yù)測，給出了熱影響范圍等相關(guān)數(shù)據(jù)。并運用該水動力學(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)潮動力較強，熱水在潮周期內(nèi)做往復(fù)運動。
　　(2)熱水

3、隨潮遷移變化明顯。大潮與小潮因潮動力不同，具有不同的熱量輸運能力。大潮熱水?dāng)U散速度快，低溫升面積較小潮小，其典型時刻全潮平均1℃溫升面積為0.99km2;小潮輸運能力則相對較弱，表現(xiàn)為熱量主要在灣內(nèi)累積，其典型時刻全潮平均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，在低潮位時取到高溫水，高潮位時溫升則較小。可門電廠取水溫升瞬時最大值可達(dá)1.76℃，最小值約為0.43℃。
　　(5)根據(jù)水環(huán)境容量的計算方法，應(yīng)用溫升帶控制法，并以1℃溫升線不封閉可門水道為海域熱環(huán)境的控制目標(biāo)，利用數(shù)學(xué)模型進(jìn)行分析，計算得到羅源灣海域熱環(huán)境容量為2516