温排水排放对长江的水质研究

AdvancesinEnvironmentalProtection环境保护前沿环境保护前沿,2014,4,1-7PublishedOnlineMarch2014inHans.http://www.hanspub.org/journal/aephttp://dx.doi.org/10.12677/aep.2014.41B0011StudyofThermalDischargeonYangtzeRiverEstuaryWaterQualityYingWang1,MingchangLi2TianjinResearchInstituteforWaterTransportEngineering,M.O.T.,Tianjin,ChinaEmail:ruozhu1106@163.comReceived:Dec.19th,2013AbstractThearticleadoptsthemethodsofnumericalsimulationtoresearchtheenvironmentalproblemofoceanandanalyzesandpredictsthecharacteristicsofflowfieldintheseaareasofYangtzeRiverEstuary.AndthenbymeansofMike21FMconvection-diffusionmodel,itpredictstheinfluenceofthermaldischargeonthemarinewaterqualitynearby.Researchshowsthattheresultsreflectedtherulesoftransportationanddiffusionofheatquantityinstudywaterareabitterly.KeywordsThermalDischarge;NumericalSimulation;WaterQuality温排水排放对长江的水质研究温排水排放对长江的水质研究王莹1，李明昌李明昌2交通运输部天津水运工程科学研究所，天津，中国Email:ruozhu1106@163.com收稿日期：2013年12月19日摘要本文采用数值模拟方法来研究海洋和分析环境问题，并预测在长江口海域潮流场特性。然后运用本文采用数值模拟方法来研究海洋和分析环境问题，并预测在长江口海域潮流场特性。然后运用Mike21FM对流扩散模型预测温排水排放对海洋水质的影响。研究表明该结果很好的反映了研究海域的物质输运对流扩散模型预测温排水排放对海洋水质的影响。研究表明该结果很好的反映了研究海域的物质输运和热量扩散规律和热量扩散规律。关键词关键词温排水温排水；数值模拟数值模拟；水质水质温排水排放对长江的水质研究21.引言引言温排水的环境影响预测一直是电厂类建设项目环境影响评价关注重点，温排水排入水体后，会在局部地区造成热富集，大大降低水体自净能力，热污染问题是水体环境污染研究中的重要内容[1]。在受污染水体中，污染物的浓度场扩散是衡量水体水质及污染程度的要素之一，直接反应污染物的排放量和影响范围。Mike21模型在国内外水环境研究领域已被广泛应用，其数值模拟的科学性已得到世界公认[2-6]。本文即运用该模型进行海洋环境污染问题的研究。2.研究区概况研究区概况宝钢股份公司电厂位于上海市宝山区近岸河段，上接江苏省浏河口，岸边工厂林立，码头港口众多。温排口(即A、B)外排的废水经过处理后进入长江[7]，研究区位置及温排口位置如图1。3.数值模型数值模型3.1.温排水数学模型温排水数学模型1)对流扩散方程水体温度场的基本方程为二维对流扩散模型：()2222xywwTTTTTQuvKKtxyHpCxy∂∂∂∂∂++=++∂∂∂∂∂式中：T为水体温度(℃)；H是水深(m)；Cw是海水热容；Q是水体输入(或输出)热量(卡)。2)源强根据宝钢电厂的温排水实际排放量统计结果，模拟方案如表1所示。Figure1.Locationofthermaldischargeofoutfalls图1.研究区地理位置图及排污口位置图崇明岛长兴岛上海市杨林吴淞05kmNB图例温排口位置31°20′25′30′35′31°40′121°15′30′121°45′31°20′25′30′35′31°40′121°15′30′121°45′陈行水源保护区青草沙水源保护区A温排水排放对长江的水质研究33.2.网格设置网格设置根据计算海区地形较复杂岸线曲折这一特点，本模型采用任意三角形计算网格。在重点研究段内进行网点加密，次要区域将网点安排稀疏，并且也考虑到了这二者之间的渐变过程，计算网格如图2。4.水动力模型验证及预测结果分析水动力模型验证及预测结果分析4.1.模型验证模型验证为了检验计算模