海水淡化浓缩水排放数值模拟研究

发布时间：2020-05-05 20:44

【摘要】： 为了预测海水淡化浓缩水排放对环境的影响,采用数值模拟是研究浓缩水输运规律的重要方法之一。论文采用COHERENS三维多功能数学模型,对浓缩水排入近海中的输移扩散情况进行了模拟,为合理布置海水淡化和水电联产工程,设计排放条件提供指导价值。 论文从三维基本控制方程组导出6坐标系下的方程组,并给出求解方法及步骤。将模型应用于渤海海域的潮流模拟,并为嵌套区域的计算提供开边界条件。通过方形水槽内的对流试验,验证了水质模型的计算能力及可靠性。采用三维数学模型对理想水槽的浓缩水排海问题进行数值模拟,得到了盐度、温度及重金属随时间的三维迁移规律,结果表明,温度、盐度及重金属的浓度均随流场运动呈现周期性特点,其变化周期与潮流的周期大致相同,且各因素随时间的变化趋势接近,没有出现明显的差异化扩散。将浓缩水排海模型应用于莱州湾区域,进行不同温度和盐度组合的三种方案的试验,得到盐度、温度、重金属随时间的三维变化规律,分析了不同温度和盐度组合的浓缩水排放对扩散状况的影响,结果表明,在同样的条件下,温度增高有利于浓缩水的扩散,盐度增高不利于浓缩水的扩散,但温度太高将增加热污染的影响区域。利用Matlab软件绘制了各时刻各因素在水平、垂直方向的流场图和浓度场分布图,并比较了相应浓度增量的影响区域面积,结果表明,温度和盐度的分布形态更为接近,相比之下,重金属的分布形态有较大差异。
【图文】：

硕士论文海水淡化浓缩水排放数值模拟研究 (3.4)模拟区域的初始流场及污染物的初始浓度分布如图3.8所示:\\\\、、，!，/l尸厂厂尸厂\/气、、气，|尹"产z厂尸尸厂//\\\、、，，，//尸厂尸\\\\、、、、，，，，/尸尸\\;护户尸厂厂岁尸声研产z一一一一~~、/222丫了一一一一~~/厂//了产一一~~~、/////、一一~、、、了了///，产一一一、、/丫//声，，，一~、、了////z

图3.924h后水体表面的污染物浓度分布通过采用四种不同的标量对流格式进行计算，易见，采用SuPerbee限制函数的TvD并输出了流场及浓度场的分布图。显持了最初的浓度分布形态。格式计算出的结果保持了最初的污染物形态也己经不在模拟范围内迎风格式为一阶精度因此产生了很大程度的扩散，初始分调限制函数的TVDL一W格式保持了明显的梯度，但形态混乱，因此，;。。一，，。八一休付J明显阴姊度，但形态混乱，，浓度场极不均匀格式产生了一个十分不均匀的分布且浓度梯度不够明显。SuPerbee限制函数的TvD对流格式是最接近实际的算法。3理想水槽的浓缩水排放数值模拟采用三维数学模型对理想水槽的浓缩水排海问题进行数值模拟，金属随时间的三维迁移规律。比较温度、得到盐度、温度及素的扩散异同，探讨排放口附近盐度场在一个潮周期内表面形态的演变过程分析不同，并对浓
【学位授予单位】：南京理工大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2010
【分类号】：P747

【引证文献】

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1 卞红霞;渤海浮游植物季节变化与水动力关系数值研究[D];南京理工大学;2012年

本文编号：2650729