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2023-06-23
电厂温排水的数值模拟研究
【摘要】：蔺秋生金琨黄莉摘要为了研究电厂温排水对其受纳水体环境温升影响，本文在已有工作的基础上，建立了基于河势贴体计算网格形式的平面二维水动力及热扩散数学模型，该模型同样可以推广应用到其它污染物浓度扩散问题的模拟研究。
蔺秋生 金 琨 黄 莉
（长江科学院，湖北武汉 430010）
摘 要 为了研究电厂温排水对其受纳水体环境温升影响，本文在已有工作的基础上，建立了基于河势贴体计算网格形式的平面二维水动力及热扩散数学模型，该模型同样可以推广应用到其它污染物浓度扩散问题的模拟研究。通过对热扩散模型中各主要参数敏感性分析数值试验结果表明，从定性分析上看，所建立的数学模型模拟结果符合一般温升影响客观规律。应用实例也表明，所建立的模型可以模拟实际河道温排水温升影响，且具有一定的精度和可靠性。
关键词 电厂 温排水 数值模拟
基金项目：水利部现代水利科技创新项目（XDS2007-09）
作者简介：蔺秋生（1977- ），男，山西新绛人，工程师，硕士，主要研究方向：水力学及河流动力学数值模拟研究，E-mail：jss9871＠vip.163.com
近年来，火力发电行业发展迅速，电厂冷却循环水的需求量日益增加，同时，大量冷却水的集中排放也对其受纳水体的生态环境造成越来越显著的影响，并愈来愈受到人们的关注。根据有关文献资料，一些发达国家在20世纪70年代以前就开始了电厂温排水对水生生态环境影响的研究，并召开了多次国际性研讨会。从20世纪80年代初开始，国内相继出现相关研究成果介绍。如今，在火力发电厂建设编制环境影响报告书时，其对水体环境影响评价是重要研究内容之一。
本文在已有工作的基础上，试图建立温排水温升影响的平面二维数学模型，并以长江河道某电厂取排水工程为例，对模型进行验证计算分析，为相关研究工作提供技术支撑。
实际河道水流运动为复杂的三维问题，在排水口附近，由于温水密度小于周围水体，因此可能存在分层现象，但经过一定距离的充分掺混后，分层现象会不明显。另外，对于河道水深较大、温升分层明显的情况，可在求解热扩散方程时，通过限制温水能影响到的最大水层深度，来减小温升分层现象带来的计算误差。因此，可以采用沿水深平均的平面二维模型来近似模拟温排水扩散问题，对于较长河段范围的模拟问题，具有一定的优势。
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2023-06-26
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