电厂温排水影响数学模型研究及应用.pdfVIP

第26卷第1期 长 江 科 学 院 院 报 Vo1．26No．1 2009年01月 JournalofYangtzeRiverScientificResearchInstitute Jan．2009 文章编号：1001—5485(2009)01—0029—04 电厂温排水影响数学模型研究及应用 蔺秋生，金 琨，黄 莉 (长江科学院 河流研究所，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，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。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，数模计算与物模试验成果温升影 响分布规律基本一致 ，统计 1℃温升影响包络线面积、数模与物模计算误差均在 8％以内。这说明所建立的数学模 型在一定程度上可以反映河道内温排水所带来的温升影响，且具有一定的精度。 关 键 词 ：电厂；温排水 ；数学模型 中图分类号 ：X143；TV131．4 文献标识码 ：A 近年来，火力发电行业发展迅速，电厂冷却循环 响到的最大水层深度，来减小温升分层现象带来的 水的需求量 日益增加，但同时，大量冷却水的集中排 计算误差。因此，可以采用沿水深平均的平面二维 放也对其受纳水体的生态环境造成越来越显著的影 模型来近似模拟温排水扩散问题，对于较长河段范 响；因此电厂温排水影响愈来愈受到人们的关注。 围的模拟问题，具有一定的优势。 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 1 数学模型建立 研究，并召开了多次国际性研讨会。从20世纪80 年代初开始，国内相继出现了相关研究成果介绍。 1．1 模型基本方程 如今，在火力发电厂建设编制环境影响报告书时，其 本文选取了基于边界层坐标系下河势贴体正交 对水体环境影响评价是重要研究内容之一。 曲线网格形式的平面二维水动力及热扩散基本方 根据 《取水许可制度实施办法》(国务 院令 程。该网格形式与其它网格形式相比具有如下特 [1993]119号)，对于直接从江河、湖泊或地下取水 点 ]：①能保证二维网格严格正交；②网格走 向与 并需申请取水许可证的新建、改建、扩建的建设项 河道整体河势基本保持一致；③在节省计算工作量 目，项 目业主单位应当按照有关规定进行建设项 目 的同时不存在较强的坐标变换；④便于与河道一维 水资源论证，编制建设项 目水资源论证报告书，其 数学模型嵌套。具体方程形式如下： 中，建“设项 目退水情况及其对水环境影响分析”是 (1)水流连续方程 O 该报告书中的重要章节。 + ( +-- (~h)+ ～ ， 。 因此，出于实际研究工作的需要，本文在已有工 v (2)水流运动方程 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 鲁()+南[ ()一 )20t()]+[v(如)一 模型进行验证计算分析，为相关研究工作提供技术 导()]+ +盛 + 一：。， 支撑 。