潮汐水域水力热力特性的模拟及工程应用

【摘要】： 冷却水系统是火／核电厂的一个重要组成部分，邻海地区建设的火／核电厂往往取自然水用于冷却，然后将冷却后的废热水排回取水水源。新建或扩建电厂过程中必须考虑如何合理地布置取排水工程，使电厂尽可能取到低温水，同时应使废热在水环境中得到充分的散失，减少对环境水域的影响。 数值模拟和物理模型试验是分析温排水在受纳水域中扩散运移规律的有效方法，可以模拟电厂冷却水排放所产生的流速场、温度场，分析热量的影响范围、时间及强度，优化取排水口工程布置。本文结合可门电厂工程实际，采用数值模拟和物理模型试验相结合的方法，对电厂附近潮汐水域的水力热力特性进行了系统的研究。主要研究内容包括： 1．进行了大量的文献查阅，对冷却水工程温排放的物理模拟和数值模拟研究方法有了较全面的了解，对物理模拟的相关问题作了进一步的探索。 2．对潮汐水域水力热力物理模型的相似原理以及温排水的模拟要点进行了分析。 3．采用分步杂交法对工程海域的潮汐流动进行了数值模拟，模拟的潮流特性经过实测资料验证，为物理模型水流边界控制提供了依据。 4．采用全潮变态物理模型对可门电厂附近海域的水力热力特性进行了模拟，对典型潮型的潮位、流场进行了验证，模型潮位与实测潮位吻合良好，各测点流速、流向与实测数据基本一致，为温排水模拟提供了良好的流场基础。 5．对电厂附近水域的温度场进行了物理模拟。针对二期取水口的两个布置方案，给出了大、小潮全潮平均温升分布、全潮最大温升分布及取水温升过程线。 6．利用数学模型和物理模型相结合的方法，进行电厂温排水水力热力特性的研究，可以互相取长补短，研究方法更趋于合理化，具有一定的学术意义和较高的应用价值。