Fluent软件在地表水源热泵系统温排水数值模拟中的运用

运用Fluent软件对重庆市嘉陵江化龙桥段瑞安新天地江水水源热泵系统尾水排入受纳水域的过程进行二维数值模拟,选取Fluent中非耦合、隐式求解器对模型内的定常流动进行求解,得出受纳水域受水源热泵系统温排水影响后的温升面积和温度梯度。结果表明:在温排水流量为2.0×103 m3/h、温差为4℃的条件下,计算该水域沿水流方向温升超过1℃的最大影响距离为150.4 m,温升超过1℃的水域面积约为1 525 m2,为模拟江水面积的8.59%。选取1℃温升值作为温升带的边界控制值,并在热泵系统最大负荷工况下,根据W=Q×ΔT计算研究水域热环境容量为19.402 m3.℃/s,剩余热环境容量为17.736 m3.℃/s。根据地表水环境质量标准,该工程温排水量小于受纳水域的热承载力,不会对受纳水域生态环境造成热污染。     

基于热环境容量的滨海电厂温排放控制模拟研究

阐述了受纳水体热环境容量的内涵,提出了基于热环境容量评价指标与热环境容量模拟的滨海电厂温排放控制方法。以黄茅海海域为例,在潮流数值模拟基础上建立了热环境容量数学模型,并结合水质与生态要求获取了三个控制指标。采用模型试算法,确定了该海域目前的热环境容量为1 725 m3"℃/s,在建核电厂投运后排热量为1 500 m3"℃/s,满足相应的热环境容量要求。研究结果可为温排放的统筹管理和海域资源的阶梯开发提供技术支撑。     

地表水源热泵尾水排放对三峡库区重庆段水生生态系统的影响分析

基于三峡库区重庆段水文及水生生态系统特征,结合地表水源热泵示范工程的监测情况,分析了地表水源热泵尾水排放对三峡库区重庆段水生生态系统的影响.工程监测研究结果表明:尾水排放对排放口附近水域水温、溶解氧、氮、磷和浮游植物的影响表现为夏季水温升高导致溶解氧降低,氨氮、总氮和化学需氧量升高,蓝绿藻大量繁殖,富营养化加剧;冬季冷排水导致氨氮、总氮、总磷的升高,硅藻、绿藻数增多和蓝藻数减少,藻类物种多样性下降.对湖泊富营养化的影响是双方面的,即具有不确定性.分析认为尾水排放对排放口附近水域的水生动物及鱼类种群分布及数量均有影响,温排水可能导致其生长繁殖加快,成熟期缩短.地表水源热泵尾水排放对水生生态系统的影响程度主要取决于进出水的温差和排放量,也与水源的水文地质特征密切相关.     

黄岛电厂附近海域热环境容量计算

阐述了热环境容量的内涵,并在潮流数值模型的基础上建立了热扩散模型.利用模型试算法计算了黄岛电厂附近海域的热环境容量和剩余热环境容量,经计算,黄岛电厂附近海域的热环境容量为1 484.10 ℃·m3/s,剩余热环境容量为1 124.52 ℃·m3/s.该结果为电厂设计方案提供环境方面的决策依据.     

TGGE法对水源热泵水体中细菌种群多样性及动态变化的研究

采用TGGE(Temperature gradient gel electrophoresis)方法对水源热泵水体的细菌群落结构进行了分析,首先提取水体微生物的总DNA,扩增16S V3区片段,然后进行TGGE分析。TGGE图谱的初步分析结果表明,安康湖水样中的细菌丰富度较高。在空调制冷期,细菌群落结构波动较大;而在空调制热期,细菌群落结构波动较小,说明夏季空调制冷期对水体的影响较大。相似性及聚类分析表明,空调运行的持续时间的长短及运行负荷的大小决定热泵尾水排放所影响的水域范围,尤其是对取水口处的影响。序列分析结果显示,水体中细菌属于3大类群:变形杆菌(Proteobacteria)、厚壁菌(Firmicutes)和拟杆菌(Bacteroides)。     

热泵技术利用地热尾水在集中供热系统的应用案例

我公司通过对地热水资源的进一步挖潜,结合水源热泵技术利用地热尾水实现用户供热.通过2009-2010年一个完整采暖期的运行,实现了地热直供结合热泵技术应用于供暖全部替代原有燃气锅炉运行的模式.节约了燃料的使用,减少了污染物的排放,降低了供暖运行成本,实现了经济与社会效益的双丰收.     

高温水源热泵在渤海石油港区的应用

本文介绍了利用水源热泵对地热尾水的深度再利用,减少了地热能的在使用过程的过度浪费,把以前粗放型的地热利用提高到精细化、合理化、环保化的使用高度。     

基于landsat8数据京沪穗地表热环境评估研究

为了揭示快速城市化地区热环境的特点,以京沪穗为研究区,利用landsat8和GDEM数据,分别对3个城市的热环境进行分析,并对北京市进行下垫面分类,分析了不同下垫面对地表温度的影响,研究了北京市DEM和归一化植被指数与地表温度的关系。结果表明:地表温度与归一化植被指数和海拔高度均表现为明显的负相关关系,R2分别为0.651和0.580。北京、上海和广州均存在不同程度的热岛效应,热岛主要存在于城市建成区,并由市辖区向外辐散。上海市强热岛面积比例最大,广州市强热岛面积比例最小,热环境优劣顺序为广州、北京、上海。     

基于Mike21FM的来宾电厂扩建工程温排水数值模拟研究

应用Mike21FM 2008对来宾电厂温排水的环境影响进行数值模拟,建立了以三角形/四边形混合网格为基础的地形文件,率定了模型参数(糙率和涡粘系数),建立了水动力模型,开展了温排水的数值模拟预测,模拟2种工况(夏季90%枯水和全年90%枯水)条件下的温排水对河流水环境的影响过程,根据模型预测结果可以得出不同温升线包络的范围以及不同河流来水量情况下电厂温排水对河流水环境的影响程度. 提出把Mike21FM模型软件应用到环境影响评价领域的实现方法和应用过程,明确在环境影响评价过程中二维水域环境影响预测应该关注的重点,以及对原始数据资料的需求.      

基于海洋生态环境影响的核电厂温排水布置方式研究

本研究利用二维潮流场和温升场数值模型预测分析了核电厂不同温排水布置方式下温升扩散特点和影响范围。在此基础上结合周边海洋生态环境敏感区的特点,以海洋生态环境功能区水质环境管控要求作为比选优化指标,对不同的温排水布置方案进行了比选和优化,从降低温排水影响范围、减小对周边海洋生态环境功能区水质环境影响以及降低取水温升的角度给出了最优排水布置方案。研究结果表明,核电厂温排水的影响范围与周边海域地形地貌、海洋水文特征以及排水口的布置形式、位置等密切相关,暗管深排方案有利于温排水的稀释扩散,对于降低高温升区影响范围具有积极作用,但影响低温升区扩散范围的因素较多,深水排放并非一定能够减小低温升区的影响范围。     

淮北市地表水环境容量利用探讨

根据淮北市地表水环境现状,选用合适的模型,计算出各河流的水环境容量和剩余环境容量,提出了合理利用水环境容量、防治淮北市水污染的有效措施和建议。     

基于地下水补给的河流水环境容量计算方法研究

受污染地下水以基流的形式渗入地表水,对其水环境容量产生了影响.文章在地下水连续补给下忽略弥散的一维稳态水质模型解析解的基础上,提出了地下水连续补给下河流水环境容量的计算方法.同时,推导出了水环境容量与地下水污染物浓度、补给强度的关系式以及临界地下水污染物浓度计算公式,最后通过案例检验了公式的实用性和正确性.研究认为:临...     

泗河水环境容量及最大允许排污量计算

规范了水环境容量的定义和分类,建立了符合泗河水文、水资源特征和水环境状况的河流水环境容量模型,与GIS技术结合构建了适合北方地区的河流水环境容量计算程序和方法;摸清了水功能区-入河排污口-点源排放口的一一对应关系,提出了将水域环境容量转换为陆域点源最大允许排污量的估算方法。计算了泗河在满足水功能区划条件下的水环境容量及最大允许排污量,从而为制定该河流水污染物容量总量控制方案提供了科学依据。     

清江水布垭水库水环境容量计算

结合清江水布垭库区水文监测资料,水功能区划,采用相关的水环境容量计算模型,测算了清江水布垭库区的理论水环境容量,进而计算了其有效水环境容量,结果表明：清江流域水布垭库区的理论水环境容量分别为：COD58782．8t／a,NH3-N1598．8t／a,TN2763．5t／a,TP1381．8t／a。有效水环境容量分别为：COD45715．4t／a,NH3-N1359t／a,TP2349t／a,TN1174．5t／a。     

抚顺市地表水环境容量分析

为控制抚顺市地表水的污染提供科学的依据，通过对地表水环境容量的计算，经过分析确定了抚顺市地表水可利用的水环境容量。     

感潮河段水环境容量计算方法探讨

对感潮河段水环境容量的污染物允许排放量的概念进行了分析，提出了基于动态的水质模型并利用计算机仿真和线性规划来进行感潮河段水环境容量计算的基本方法，该文着重介绍计算感潮河段水环境容量的技术方法，通过简化的计算实例对具体过程进行了说明，其原理成立，方法可行。     

非点源污染河流水环境容量的不确定性分析

基于河流一维水环境容量计算模型和实测水文水质参数的统计分析,应用MonteCarlo模拟方法,分析模型各输入参数的灵敏度以及水环境容量值的概率分布,建立了非点源污染河流水环境容量的分期不确定性分析方法.本方法表达了由于获取的河流系统信息不确定性和非点源污染发生的随机性引起的水环境容量计算结果不确定性,给出了不同水文期在不同可信度下的河流水环境容量,为实现非点源污染的总量控制提供了可靠的基础.应用本方法,对长乐江的总氮水环境容量进行了不确定性分析.结果表明,根据水质控制目标,枯水期、平水期、丰水期中90%可信度的总氮水环境容量分别为487.9、949.8、1392.8kg·d-1,其中稀释容量是各水文期水环境容量的主要组成部分.据此,各水文期流域内的总氮现状入河量需削减1258.3～3591.2kg·d-1,丰水期是削减量最大的时期.不确定性分析方法计算得到的水环境容量是基于非点源污染河流水文水质状况的实际变化,这相对于按某一设计流量来确定水环境容量的常规方法更为科学、合理,拓展了水环境容量的研究思路和方法.     

台州市流域水环境承载力研究

采用指标体系评价法研究台州市椒江水系和金清河网水环境承载力,选取了水资源开发利用水平、经济社会发展水平、环境纳污水平、环境保护与治理水平四大类17个评价指标,通过层次分析法对椒江水系、金清河网两大流域水环境承载力现状进行评价,研究结果表明两大流域现状水环境承载力综合指数分别为0.7644和0.5808,属于山溪型流域的椒江水系水环境承载力能力远大于平原河网型的金清河网.并进一步设置了四种中远期情景方案,预测不同发展模式下水环境承载力变化情况,结果表明四种方案对提高流域水环境承载力贡献大小关系为:方案2>方案3>方案4>方案1,提高环保投入、加强环境治理水平的方案对流域水环境承载力提升最有利.     

基于控制单元的双台子河水环境容量核算研究

控制单元作为流域水环境管理的基本实施单位,开展水环境容量核算,对制定控制单元容量总量分配具有科学意义.文章以辽河盘锦双台子河流域为例,根据水环境容量核算的基本原理,结合水质现状和水环境功能区划,对各控制单元COD和氨氮的水环境容量进行分析.结果表明,控制单元的水环境容量与区域水质目标密切相关,在30Q10水文条件下,COD水环境容量为8607.49 t/a,NH3-N水环境容量为1154.35 t/a.COD需要削减47.5%,NH3-N削减30.9%.     

基于两种不同计算模型的丹河水环境容量分析

以水环境功能区区划为基础，进行了丹河流域水系特征、水文特征和入河污染源现状调查，在此基础上，对丹河流域各排污口的排放量及污染物进行分析，以流域各功能区应达到的水质目标和恢复其应有的自然功能为依据，建立一雏稳态条件下水环境容量计算两种的模型：完全混合水环境容量模型解析解和非线性衰减、多点容量计算模型，计算出流城内水环境容量。以此为依据可对排入丹河污染物的量进行控制，为总量控制提供了较适用的方法。