台山核电工程温排水对海洋环境影响预测

论文摘要

改革开放以来,社会经济保持快速、稳定发展,电力需求也同步快速增长,电力市场迅速扩大。为适应电力需求的快速增长,新建了越来越多的电厂。然而,电厂运行过程中,需要大量的冷却水(相当于一条较大河流的径流量),取水与排水过程会改变工程区域附近的水动力条件。其扩散造成海域的水温上升,温度上升幅度较大的水域,水生生态系统平衡有可能受到显著的干扰。在沿海地区,考虑到节水问题和靠海的便利条件,电厂多采用海水作为冷却水。冷却温水直接排入海域往往会对环境产生一定的影响,成为影响海洋环境的主要因子。因此为保护海洋环境选择合理的温排水方案尤为重要。本文拟首先采用对活动边界处理已较为成熟的二维全流水动力学模型,模型中水动力方程采用有限体积法离散。黄茅海内滩涂宽阔,模拟中要处理好活动边界问题。由于台山腰古核电的温排水量大,且厂址附近已建设国华火力发电厂,排放的温排水量也很大,温排水可以扩散到一个较大的范围,因此模拟区域选取了一个较大的海域,并将将模拟区域的X坐标轴从纬圈逆时针旋转一定的角度。为了较好的反应好排水口附近的扩散过程及围填区域对动力场的影响,模型采用变间距网格。本文在水动力模型建立与验证的基础上,建立热扩散模型,预测温排水的扩散范围与温升分布。由于海洋系统的本身的复杂性,以及不同海区、不同季节的海域地理特性、水文气象要素等的不同,水面综合散热系数差别较大,目前还没有一个通用的海洋水面综合散热系数公式。本项目拟采用赵振国提出的水面综合散热系数。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 1. 前言
• 1.1 国内外研究现状
• 1.2 本文拟采用的方法
• 2. 工程概况
• 3. 工程区域自然环境概况
• 3.1 气候条件
• 3.2 海洋水文
• 3.3 区域地形与地质地貌
• 3.3.1 海底地形地貌
• 3.3.2 泥沙与底质
• 3.4 海洋自然灾害
• 3.4.1 热带气旋
• 3.4.2 寒潮
• 3.4.3 风暴潮
• 3.4.4 龙卷风
• 3.4.5 地震
• 3.5 海洋生物和渔业资源
• 3.6 海洋环境质量现状
• 3.8.1 海水水质现状调查与评价
• 3.8.2 底质与潮间带沉积物现状调查与评价
• 3.8.3 海洋生物残毒的现状调查与评价
• 4. 项目对水流泥沙运动的影响预测
• 4.1 水动力数值模型
• 4.1.1 水动力学模型方程组
• 4.1.2 边界条件处理
• 4.1.3 模型方程的离散方法
• 4.2 黄茅海潮流模拟
• 4.2.1 模型参数
• 4.2.2 模型验证
• 4.2.3 工程前流场分析
• 4.3 核电工程对水动力环境的影响
• 5. 温排水扩散数值模型
• 5.1 热能对流扩散方程
• 5.2 海面综合散热系数的计算公式
• 5.3 热能源汇项与海面综合散热系数取值
• 5.4 温排水扩散模拟结果分析
• 5.5 温排水对海域环境的影响
• 5.5.1 温升对浮游生物的影响
• 5.5.2 温升对鱼类影响
• 5.5.3 温升对甲壳类（虾、蟹）影响
• 5.5.4 温升对贝类影响
• 5.5.5 温排水对保护生物的影响
• 5.5.6 电厂冷却水取水对水生生物的卷吸和冲撞影响
• 5.5.7 温升对海水溶解氧含量的影响
• 6. 结论与建议
• 6.1 结论
• 6.2 建议
• 参考文献
• 致谢
• 个人简历
• 发表的学术论文