本文關(guān)鍵詞：龍口北部海域溫排水三維數(shù)值模擬研究

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【摘要】：隨著國(guó)民經(jīng)濟(jì)的發(fā)展,電力需求量成倍增長(zhǎng),濱海電廠發(fā)展迅速。這些電廠通常利用海水進(jìn)行機(jī)組冷卻降溫,其工藝的突出優(yōu)點(diǎn)為水源充足、降溫效果顯著,但利用后海水以溫排放形式向排水口附近海域排放熱污染,所引起的海水溫升擾亂水體原有的溫度分布,給生態(tài)環(huán)境帶來(lái)劇烈沖擊,同時(shí)可能影響電廠自身取水溫度,進(jìn)而威脅機(jī)組運(yùn)行的安全與穩(wěn)定。因此溫排水的數(shù)值模擬預(yù)測(cè)研究具有環(huán)境保護(hù)與工程設(shè)計(jì)的雙重意義。本文以正在運(yùn)行的龍口電廠排水海區(qū)為例,基于非結(jié)構(gòu)網(wǎng)格有限體積海岸和海洋模式(FVCOM)建立了三維溫排水?dāng)?shù)值模式。模式水平方向采用非結(jié)構(gòu)的三角形網(wǎng)格,能夠較準(zhǔn)確地?cái)M合龍口北部海域眾多島嶼以及曲折的不規(guī)則岸線(xiàn)邊界;垂向上使用σ坐標(biāo),能夠更好的刻畫(huà)復(fù)雜地形。文中采用研究區(qū)的潮位、海流資料對(duì)水動(dòng)力模式進(jìn)行驗(yàn)證,結(jié)合多斷面多站位實(shí)測(cè)資料對(duì)模式參數(shù)設(shè)置進(jìn)行率定,發(fā)現(xiàn)數(shù)值模擬結(jié)果與實(shí)測(cè)資料相符合,說(shuō)明了模式的有效性。針對(duì)夏、冬、秋(春)三個(gè)季節(jié)設(shè)計(jì)工況,對(duì)水溫平面分布與典型斷面特征進(jìn)行研究,得到了工程海區(qū)與觀測(cè)資料一致性較高的、空間步長(zhǎng)小于30m的高分辨率溫度場(chǎng)模擬結(jié)果。將FVCOM模式結(jié)果與廣泛應(yīng)用的基于Mike21模式的相同研究海區(qū)二維模擬結(jié)果進(jìn)行對(duì)比,結(jié)果表明二者規(guī)律基本吻合,進(jìn)一步的證實(shí)模式的可靠性。本文所建立的模式在達(dá)到二維模式深度的同時(shí)又能夠獲得二維模式無(wú)法模擬的水文斷面結(jié)構(gòu),得到了由于垂向混合不充分引起的分層現(xiàn)象,比較真實(shí)的反映溫排水的實(shí)際情況。數(shù)值研究結(jié)果表明,溫度場(chǎng)平面分布差異主要來(lái)自潮流場(chǎng)及水深地形共同作用,大潮期水動(dòng)力條件強(qiáng),潮流攜帶排放口高溫水團(tuán)運(yùn)移速度較快,高溫海水沿流場(chǎng)方向的輸移擴(kuò)散范圍較大,小潮期相反;排水口附近特殊地形也顯著影響了溫排水運(yùn)移特征,水下沙脊阻礙了水體熱量離岸方向的擴(kuò)散,造成高溫區(qū)域沿岸線(xiàn)走向帶狀分布。溫排水影響范圍的季節(jié)性差異顯著,冬季溫升影響范圍大于夏、秋(春)季。就典型斷面而言,由于水溫對(duì)密度的直接影響,海水溫升呈現(xiàn)出明顯的垂向分布差異。同時(shí),模式反映出了個(gè)別觀測(cè)站位實(shí)測(cè)過(guò)程中出現(xiàn)的“溫度跳躍”現(xiàn)象,并從機(jī)理上解釋了該現(xiàn)象系由于特殊時(shí)刻高溫海水離岸射流引起的。
【關(guān)鍵詞】：溫排水 龍口北部海域 FVCOM 三維數(shù)值模擬
【學(xué)位授予單位】：國(guó)家海洋局第一海洋研究所
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類(lèi)號(hào)】：X77;X55
【目錄】：

• 摘要5-6
• Abstract6-9
• 1 前言9-15
• 1.1 研究背景及意義9-10
• 1.2 國(guó)內(nèi)外溫排水排放標(biāo)準(zhǔn)10-11
• 1.3 溫排水研究現(xiàn)狀11-14
• 1.4 本文工作介紹14-15
• 2 研究區(qū)自然概況15-30
• 2.1 氣象條件概況15-16
• 2.2 龍口海域水文特征16-27
• 2.3 地質(zhì)地貌環(huán)境27-30
• 3 三維數(shù)值模式的構(gòu)建30-53
• 3.1 FVCOM模式簡(jiǎn)介30-34
• 3.2 三維水動(dòng)力模式的構(gòu)建34-46
• 3.3 三維溫排水?dāng)?shù)值模式的建立46-51
• 3.4 本章小結(jié)51-53
• 4 龍口北部海域水動(dòng)力特征分析53-62
• 4.1 龍口北部海域潮流數(shù)值模擬結(jié)果分析53-55
• 4.2 排水口周邊局部海域水動(dòng)力特征分析55-60
• 4.3 本章小結(jié)60-62
• 5 三維溫排水?dāng)?shù)值模擬結(jié)果與分析62-88
• 5.1 排水口附近海域海水溫升平面分布62-81
• 5.2 特征斷面海水溫度垂向分布81-86
• 5.3 本章小結(jié)86-88
• 6 結(jié)論與展望88-90
• 6.1 主要結(jié)論88
• 6.2 展望88-90
• 參考文獻(xiàn)90-94
• 致謝94-95
• 個(gè)人簡(jiǎn)歷95
• 碩士期間發(fā)表的學(xué)術(shù)論文95

【參考文獻(xiàn)】

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中國(guó)碩士學(xué)位論文全文數(shù)據(jù)庫(kù) 前1條

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本文編號(hào)：802141