罗奇蔚,赵懿珺,曾利,韩瑞

• 1:中国水利水电科学研究院流域水循环模拟与调控国家重点实验室

摘要(Abstract)：

为提高温排放的初始稀释度、减小排口近区超标区域,扩散器常被用于电厂排海工程。本文采用CORMIX经验模型与Realizable k-ε紊流模型相结合的方法,开展了孟加拉湾河口水域燃煤电厂排水扩散器的参数优化及温排水稀释特性研究。首先分析了扩散器长度、出流角度、出流流速等参数对初始稀释的影响,并对扩散器型式进行了比选,提出潮汐水域采用交错型扩散器有利于增大近区稀释度。针对推荐扩散器,研究依据准恒定假设,模拟了涨潮、高平、落潮、低平四个特征潮态的温排水稀释扩散过程。结果表明:不同潮态的温度场空间结构、温升分布及稀释效果具有显著差异,低平潮对温排水掺混稀释最为不利;涨潮与落潮时顺流向与逆流向的喷口射流结构也不尽相同,顺流向射流更加细长。研究成果可为电厂排放口工程设计与环境影响评价提供技术支撑,也可为浅水型海域扩散器选型提供参考。

关键词(KeyWords)： 温排水;多孔扩散器;初始稀释;温度场;CORMIX;CFD

Abstract:

Keywords:

基金项目(Foundation): 国家自然科学基金资助项目(51309257)

作者(Author): 罗奇蔚,赵懿珺,曾利,韩瑞

DOI: 10.13928/j.cnki.wrahe.2019.11.011

参考文献(References)：

• [1] 林军,闫庆,陈炳睿,等.象山港滨海电厂温排水对浮游生物的生态影响[J].上海海洋大学学报,2015,24(6):894- 905.
• [2] 刘永叶,刘森林,陈晓秋.核电站温排水的热污染控制对策[J].原子能科学技术,2009,43(sup):192- 196.
• [3] 陈晓秋,商照荣.核电厂环境影响审查中的温排水问题[J].核安全,2007 (2):46- 50.
• [4] 陈小莉,赵懿珺,袁钰,等.基于水文条件的内陆核电厂放射性液态流出物动态排放模拟研究[J].水利水电技术,2017,48(1):94- 100.
• [5] 张琦,徐世凯,阮世平.核电厂分散式排水口邻近区温升分布试验研究[J].人民长江,2018,49(8):94- 98.
• [6] WOOD I R,BELL R G,WILLKINSON D L.Ocean disposal of wastewater[M].Singapore,Incorporated:World Scientific Publishing Company,1993.
• [7] 韦鹤平,徐连军.白龙港排放口扩散器工程设计参数的优化[J].中国给水排水,2003,19(4):71- 73.
• [8] ROBERTS P J W,TIAN X D,JUNG Y.Physical model study of an alternating diffuser for thermal discharge [J].Journal of Hydraulic Engineering,2011(9):1027- 1036.
• [9] ROBERTS P J W.Diffusers for heated water disposal from power plants[C]//Proceedings of the 2011 Georgia Water Resources Conference,Georgia,USA,2011.
• [10] 彭士涛,王心海.达标污水离岸排海末端处置技术研究综述[J].生态学报,2014,34(1):231- 237.
• [11] 陈小莉,康占山,赵懿珺,等.弯道流水域热浮力射流排放扩散器参数优化物理模型试验研究[J].中国水利水电科学研究院学报,2017,15(2):101- 106.
• [12] CHANG N B,YEH S C,CHANG C H.Optimal expansion of a coastal wastewater treatment and ocean outfall system under uncertainty(II):optimization analysis[J].Civil Engineering and Environment,2011,28(1):39- 59.
• [13] NIGAM S,RAO B P S.,SRIVASTAVA A.Effect of thermal discharge of cool water outfall from liquefied natural gas (LNG) plant into sea using CORMIX[J].Journal of Computer and Communications,2013 (1):1- 5.
• [14] FERNANDEZ A L,VICENTE L M F,MENDZE C M,etc.Quantifying the efficiency of a mono-port diffuser in the dispersion of brine discharges[J].Desalination,2017.
• [15] 张琨,张爱玲,覃春丽,等.内陆核电厂低环境流速下多孔扩散器方案研究[J].环境影响评价,2016,38(5):59- 62.
• [16] TIAN X,ROBERTS P J,DAVIERO G J.Marine wastewater discharges from multiport diffusers IV:Stratified flowing water[J].Journal of Hydraulic Engineering,2006,132(4):411- 419.
• [17] 赵冬岩.海底排污管道扩散器的选型和设计[C]//中国造船工程学会近海工程学术委员会.2005年度海洋工程学术会议论文集,2005.
• [18] SEO I W,YU D,KIM H S.Dilution characteristics of thermal diffusers in coastal regions with strong currents[J].Coastal Engineering Journal,2000,42(3):295- 319.
• [19] 郭振仁.污水排放工程水力学[M].北京:科学出版社,2001.
• [20] 徐高田,韦鹤平.上海市污水治理二期工程扩散器的改进设计[J].给水排水,2000,26(3):3- 5.
• [21] GILDEH H K,MOHAMMADIAN A,NISTOR I,et al.Numerical modeling of turbulent buoyant wall jets in stationary ambient water [J].Journal of Hydraulic Engineering,2014,140(6):04014012.
• [22] ZHAO Y J,ZENG L,ZHANG A L,etc.Response of current,temperature,and algae growth to thermal discharge in tidal environment[J].Ecological Modelling,2015,318:283- 292.
• [23] 王福军.计算流体动力学分析[M].北京:清华大学出版社,2004.
• [24] 肖洋,梁嘉斌,李志伟.射流孔间距对横流中两孔射流稀释特性的影响[J].水利水电科技进展,2016,36(3):20- 25.
• [25] 徐振山,陈永平,张长宽.海岸动力环境下射流运动研究综述[J].水科学进展,2012,23(3):438- 444.
• [26] 黄真理.平面激光诱导荧光(PLIF)技术及其测量射流浓度场的研究[D].北京:清华大学,1993.
• [27] FRIC T F,ROSHKO A.Vortical structure in the wake of a transverse jet[J].Journal of Fluid Mechanics,1994,279:1- 47.
• [28] ROBERTS P J W,SNYDER W H.Hydraulic model study for Boston Outfall II:Environmental performance[J].Journal of Hydraulic Engineering,1993,119(9):988- 1002.