某滨海核电厂温排水三维数值模拟

在某滨海核电厂温排水研究的基础上建立了温排水三维数值模型,利用实测水文数据进行模型验证,并成功应用于工程方案比选.     

温排水在河口潟湖海岸中输运的三维模拟与分析

大唐国际王滩电厂位于渤海湾西侧,排水口附近有河口、潟湖以及港口等地貌和工程,温排水在此复杂水域的输运特征具有典型的研究价值。该文以此电厂温排水为研究对象,采用MIKE 3软件和双重嵌套网格技术建立三维水动力及温度耦合模型,利用2017年5月和8月实测潮流及温度数据对模型进行合理性验证。模拟和分析了不同潮流动力、风作用以及温排水条件下温升效应特征。结果表明:温排水条件对温升起控制作用,排水量和排水温度是影响温升分布的二个关键要素;风动力作用对于温升影响较大,风生流对温升平面分布产生重要影响;由于该海域为弱潮区,不同潮流作用造成的温升差异较小。     

中山燃气电厂温排水数学模型研究

采用平面二维水流、温度扩散数学模型研究了中山燃气电厂的温排水扩散规律、温升变化和影响范围,为该电厂的建设提供依据。     

滨海电厂温排水三维数值模拟研究

针对传统温排水平面二维数学模型的不足,采用三维斜压水流数学模型来模拟温排水的运动,建立了某电厂温排水工程近区和远区耦合的数学模型,得到了计算域内的三维潮流场与温升场。研究结果表明MIKE3软件能较好的模拟出实测潮流的流速场。海湾内温排水三维分层现象显著,温排水温升包络范围以表层温升分布为主。     

基于减缓温排水热影响的滨海核电排水明渠改造优化研究

减缓核电温排水热影响是滨海地区可持续发展的关键。结合核电发展形势及海洋生态环境保护要求,开展某核电排水工程改造优化研究,充分利用海域地形、潮流特点及明渠结构特征等,提出减缓温排水热影响的排水明渠优化原则及改造方案。研究结果表明：与现状排水明渠相比,推荐排水方案的高温升影响区域不贴近滨海岸线,且影响面积减小了约64.1%,低温升区域分布满足生态环境要求,为生态友好型核电排水工程设计提供参考。     

某滨海电厂温排水数值模拟研究

该文通过建立工程海域平面二维数学模型,对某滨海电厂不同的取、排水布置方案进行模拟计算,分析了温排水在海域内输运和扩散规律以及电厂在运行期间其温排放引起的取水温升及对厂址附近海域的影响;根据工程海域潮流运动特性等优化取排水口布置形式,经过优化分析提出了取排水口宜采用差位式布置原理,并用温排水三维数学模型对优化方案做了进一...     

滨海电厂温排水数值模拟研究现状

数值模拟是开展温排水研究工作的重要手段。主要对国内滨海电厂温排水数值模拟研究进行了回顾,分别就控制方程离散方法、网格设计、模型空间维度、是否考虑了斜压效应、参数选取、开边界处理方式、波浪影响等方面进行了讨论。应开展满足温排水影响后评估要求的实时预报模型的研发工作,为电厂温排水影响后评估工作提供技术基础;并探索温排水实时预报模型与数据同化方法相结合的技术手段,进一步提高温排水数值预报的技术水平。     

河口海湾电厂温排水试验研究方法及应用

河口海湾电厂的温排水工程受到潮汐波浪等水文条件的影响,电厂所在水域的水力热力特性及工程的布置方式比一般的电厂更为复杂,根据模型理论和水动力学原理介绍了河口海湾电厂的温排放试验研究的原则和方法,并通过对北仑电厂三期扩建工程4种排水口布置方案的分析比较和优化,对试验研究的方法进行了详细说明,最后提出了合理的排水口布置方式,确定了温升的范围,为电厂的扩建工程提供了科学依据.     

潮流河段温排水影响的平面二维数值模拟

 为研究电厂温排水对受纳水体的温升影响,基于无结构的三角形网格,采用有限元算法,建立了平面二维非恒定流温排水数学模型。该模型建立在非恒定水动力学模型基础上,考虑了源汇项的作用,因此能适应于各种恒定与非恒定河道水流中的温排水计算,并能适应于喇叭形和蘑菇头形等多种排水形式。该模型在多项电厂程温排水问题研究中得到了成功应用,以位于长江下游感潮河段中的南京马渡电厂为例进行了计算分析,并采用实体模型试验成果对数学模型计算结果进行了对比检验。开发研制了数学模型的后处理软件,实现了温排水运动过程的动态演示。     

国内温排水研究进展

温排水会引起受纳水体多种理化性质的变化,对鱼类、浮游生物、底栖生物等都有不同程度的影响。针对目前国内温排水的研究进展,按照现场实测、物理模型、遥感测量和数值模拟4种研究手段分别进行归纳,综述近些年国内学者在温排水研究方面所取得的研究成果,并讨论未来温排水研究中值得关注的一些问题。     

南迪普电站温排水影响数值模拟研究

为了评估电站的温排水对自然水域的影响,通过对巴基斯坦南迪普联合循环电站取排水系统进行平面二维数学模拟,对温排水水体的速度场和温度场进行了计算,并与物理模型试验结果进行了对比验证.结果表明:应用温排水运动的平面二维数学模型对宽浅河道进行温排水影响计算,可以较为准确地模拟温排水对自然水域的影响程度,并可对取排水工程布置方案...     

三门核电厂取排水工程冲淤试验研究

通过三门核电厂取排水工程局部动床模型试验,论证了电厂取排水工程对附近海域的流场和泥沙冲淤的影响,并重点研究了其对邻近涉水工程的影响,为电厂水工构筑物的设计和安全分析提供科学依据。     

陆丰甲湖湾电厂新建工程温排水物理模型试验研究

基于对陆丰甲湖湾电厂工程海域特征条件分析及温排水物理模型相似条件研究,建立了电厂温排水物理模型。模型通过对工程海域潮流及热水排放的复演,对比分析了不同比选方案下取水温升变化以及近区温度场特征,推荐了最优的工程布置方案,预测了在推荐方案布置、典型潮型作用下的电厂取水温升及工程海区的水面温升分布情况。     

嘉兴电厂温排水物理模型试验研究

基于温排水物理模型的关键相似条件,通过对现状温排水引起的温升分布和取水温升影响的复演,建立了嘉兴电厂温排水物理模型。模型详细研究了电厂温排水对附近水体的温升影响。通过对一、二、三期取、排水口联合运行时取水口的取水温升以及近区温度场对比分析,推荐了最优的工程布置方案,明确了推荐方案在各种典型潮型下的温升影响。     

温排水对长江安徽段水温的影响模拟

为研究温排水对长江安徽段水温的影响,建立长江干流安庆至芜湖段三维水动力温度输运模型,根据水文实测数据对模型参数进行率定及验证,分别在纵、横断面上预测分析了不利条件下两种排放工况(减排前、减排后)对周边水域温度的影响范围及程度.结果表明:在两种排放工况下,保护目标水温均未受影响;水体温升分布有显著垂向差异,随着水深增加,...     

建设项目温排水对水环境影响分析初探

建设项目水资源论证分析工作需要科学、实用的数学模型进行退水对水环境的影响分析计算，当前相继立项建设的电厂、热电厂都将产生大量的温排水，其稀释扩散规律与普通污染物扩散规律有一定的相似性。本文通过实例，采用二维对流扩散模型分析探讨温排水对水环境的影响程度。     

Estimation of the area of potential thermal refuges using generalized additive models and multivariate adaptive regression splines: A case study from the Ste-Marguerite River

Thermal refuges in rivers are becoming a critical habitat for ectotherm fish, including Atlantic salmon (Salmo salar). In this study, two statistical modelling approaches were used to estimate the areas of potential thermal refuges: generalized additive models (GAM) and multivariate adaptive regression splines (MARS). This allowed for the first development of a reliable statistical model that uses a few relevant predictors (air temperature, river discharge, main river, and tributary temperatures) to estimate tributary plume thermal refuge surface areas. GAM and MARS models were fitted independently for four sites on the Ste-Marguerite River, (Quebec, Canada). Model performances were evaluated using the leave-one-out cross validation (LOOCV) approach and the following criteria: the Akaike information criterion (AIC), root-mean-square error (RMSE), relative root-mean-square error (rRMSE), Nash-Sutcliffe efficiency coefficient (NASH), and finally the bias (BIAS). Using an array of thermographs deployed at the confluence of a cold tributary and the warmer main river stem, refuges were delineated at a daily time step. Model results indicate that the estimated areas are similar to the refuge surfaces interpolated using temperature measurements, with both models and for all sites. Results suggest that MARS performs better than GAM in terms of forecasting and estimating the variability of the area of thermal refuges at all study-stations. This relatively simple approach will be of use to water resources managers faced with the challenge of protecting thermal refuges for fish.     

Machine-learning modeling of hourly potential thermal refuge area: A case study from the Sainte-Marguerite River (Quebec,Canada)

To understand the temporal and spatial variability of thermal refuges, this study focused on modeling potential thermal refuge area (PTRA) at a sub-daily time-step in two tributary confluences of the Sainte-Marguerite River (Canada) during the summers of 2020 and 2021. Aquatic ectotherm species, such as Atlantic salmon (Salmo salar), seek these refuges to avoid heat stress during high summer river temperatures. To investigate the temporal variability of these PTRA, we employed inverse weighted distance interpolation to delineate the hourly area available at both confluences. We then analyzed the impact of the atypical low flow conditions of summer 2021 on the diel cycle of PTRA extremes using the coefficient of variation and the generalized additive model (GAM). Finally, we used four supervised machine-learning regression models and three to five hydrometeorological predictors to estimate hourly PTRA availability: multivariate adaptive splines regression (MARS), GAM, support vector machine regression (SVM), and random forest regression (RF). The results showed that tree-based and kernel-based regression models, RF and SVM, outperformed GAM and MARS. RF had the highest accuracy at both sites, with a relative root mean square error and Nash–Sutcliffe efficiency coefficient (Nash) of 13% and 93%, respectively. Our study discovered that under warm conditions in August 2021, small perennial tributary inflows in combination with low mainstem discharge could create high and constant PTRA at confluences, potentially providing vital thermal refuges for cold-water taxa. These refuges may be especially important at the local level, within a specific stretch or section of the river. Given the decreasing availability of thermal refuges for salmonids, it is crucial to monitor stream temperatures at small spatial and temporal scales using data-driven techniques in order to understand stream temperature heterogeneity at tributary confluences.