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水电联产已经成为目前大型海水淡化工程的主要建设模式,然而海水淡化过程产生的高浓热盐水直接排海对受纳水体的污染是1个有待解决的重要问题.为建立一个能够较准确地模拟高浓热盐水排入海洋中的输移扩散情况的三维数学模型,用来预测高浓热盐水进入海洋水体后经湍动混合与输移扩散后的时空分布特性,揭示高浓热盐水在潮流作用下的运动及演变规律,进而对排放影响作出分析判断.采用文中建立的数学模型对胶州湾西岸的某电厂高浓热盐水表面排海问题进行数值模拟,研究表明该模型较好地模拟和复演了胶州湾的潮流场和高浓热盐水输移扩散情况,规则半日潮流对浓盐水的输移扩散起着决定性作用,通过比较不同排放口底层温度升高和盐度升高等值线包络面积得出较合理的排放口选址.该模型为合理布置水电联产设备的取水口和排放口位置提供了有效途径,为沿海水电联产产物浓盐水排放后对近海水域的环境污染控制具有一定的实际意义和理论价值. 相似文献
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为科学选择海水淡化浓盐水排海方案,运用MIKE3数值模拟软件,选取福建晋江附近海域,建立了海水淡化浓盐水排海三维数值模型,模型水位振幅误差在10 cm以内,流速、流向计算结果与实测值变化规律一致,精度符合要求。考虑多端口、排放口间距、喷射速度等因素对浓盐水稀释的影响,选取了4种不同的浓盐水排放方案,开展了海水淡化浓盐水排放扩散模拟,计算了不同排海方案下盐升包络面积。结果表明,晋江海域浓盐水排放量为3.5万t/d的海水淡化工程采用扩散器后盐升分布面积显著减少,采用多个排放口且每个排放口多个端口喷射的排放方案,可明显增强浓盐水在受纳海域中的扩散稀释效果,盐升3的分布面积可减少近一半。建议加强我国海水淡化工程浓盐水排海扩散器的研究与应用,保护受纳海域海洋生态环境。 相似文献
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针对小规模海水淡化需要解决能量回收装置的能回效率与空间问题,将能量回收装置与压力提升泵进行集成一体化设计,研究了一种双缸耦合阀控式能量回收系统。系统两液压缸内活塞各由一个电动推杆推动,叠加高压浓海水压力实现压力交换,同时进行活塞推力的耦合控制,避免了压力交换过程中活塞的压力脉冲波动,保障了反渗透膜工作压力稳定;基于小型海水淡化装置,根据压力能流反渗透工艺节点压力流进行了计算分析,得出电动推杆推力压力0.5 MPa左右的补偿压力曲线。通过AMESim进行液压仿真分析,结果表明在系统回收率为30%,高压浓海水进口压力为4.8 MPa,增压海水压力4.6 MPa的情况下,通过压力补充增压海水压力可增压到5.0 MPa,反渗透膜压力与流量波动较小,满足反渗透海水淡化的压力需求。 相似文献
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为考察海水淡化产生的浓盐水对胶州湾盐度分布的影响,利用POM模式,建立了胶州湾盐度扩散模型,分别以现有海水淡化量和2010年规划海水淡化量所排放的浓盐水量为输入条件,模拟计算了胶州湾盐度的分布和变化。模拟显示,2010年2月、5月、8月和10月胶州湾整个湾内平均盐度分别为30.9895,30.8040,30.0221和30.2306,较2008年分别增加约0.0276,0.0274,0.0212和0.0205。浓盐水排放位置附近局部海域盐度增加明显,如黄岛浓盐水排放点附近海域,2月大潮涨潮时盐度超过31.55的水域面积较2008年增加0.24 km2,并且出现0.08 km2盐度超过32.00的水域;2月大潮落潮时盐度超过31.55水域面积比2008年增加0.53 km2左右,盐度超过32.00的面积增加约0.16 km2。2月、5月、8月和10月最高值分别达到40.23,36.66,37.94和37.87。结合前期室内实验结果可以看出,2月份的盐度最高值超过对胶州湾浮游植物生长有明显影响的非检测浓度(38.62)。这表明,按2010年规划的海水淡化规模所产生的排海浓盐水尽管对整个胶州湾的盐度分布影响不大,但会导致局部海域盐度明显增加,从而可能会对该海域浮游植物生长造成一定影响。 相似文献
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《海洋技术学报》2024,(1)
本文以渤海湾为例，运用MIKE3 FM数值模拟软件建立了渤海湾天津附近海域海水淡化浓海水与电厂温排水混合排放温盐扩散三维数值模型，开展了浓海水和温排水不同混合比例温盐扩散对比研究。研究结果表明：浓海水与温排水混合排放可以使受纳海域盐升范围显著减小，并且混合比例越高，效果越明显。在温升影响方面，与等量温排水单独排放相比，混合排放会使底层海域温升包络面积增大，表层减小，但当混合比例超过1：30（温排水量约为35 m³/s），表层和底层海域温升包络面积接近于等量温排水单独排放的温升包络面积；综合考虑温盐扩散，当海水淡化浓海水排放量在10×104 m³/d，盐升不超过20时，与温排水混合排放比例超过1：30（温排水量超过35 m³/s），盐度在排放口附近可稀释到背景值，由于混合排放密度变化引起的温度下沉影响几乎可以忽略不计。相关研究结论可为海水淡化浓海水科学排放/推动海水淡化和海洋环境和谐可持续发展提供技术支撑。 相似文献
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提出使用捕能系统捕获潮流能带动低压海水泵把低压海水转换为高压海水进行海水淡化,并对海水淡化过程中的浓海水进行能量回收。潮流能海水淡化关键在于提高效率和进入海水淡化系统时的海水压力的稳定。潮流能海水淡化系统采用直驱方式和能量回收系统提高了潮流能转换效率,而且系统中的高、低压蓄能器对海水淡化过程中海水压力起着稳定的作用。基于线性流体力学理论,推导出潮流能直驱式海水淡化系统的数学模型,模型考虑了水液压系统内部件的滑动摩擦力和泄露量。并对数学模型在系统压力、产水量和产水比能耗等方面进行仿真。仿真结果达到系统压力稳定、产水比能耗低。 相似文献
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自2000年以来围绕渤海湾的围海工程剧增，致使工程区附近潮流场发生变化，进而影响排海高温浓盐水的时空分布特征。本文通过建立2000年和2015年两种不同岸线、地形条件下的三维数学模型对渤海湾沿岸3个电厂高温浓盐水表层排海问题进行模拟，研究结果表明，渤海湾的潮流场和高温浓盐水输移扩散特征在近十几年发生了较大变化:工程后，渤海湾平均盐度增大0.203，平均温度升高了0.105℃，同时曹妃甸附近海域浓盐水输移扩散速度明显增加。增大排放口流量至12.7 m3/s，湾内最高温度为26.46℃，较2015年最高温度增加了2.72℃。本文模型可准确模拟及预测排海废水盐度、温度分布特征，为合理布置水电联产设备排放口的位置提供理论基础。 相似文献
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海水淡化排放的高盐废水对海洋生态环境的影响 总被引：4，自引：0，他引：4
盐度是海洋环境中最重要的生态因子之一,每种生物各有其适宜生长盐度要求,当环境盐度超过该范围时,生物体的生长、发育、生殖、行为和分布都会受到影响.近10年来,随着淡水资源紧缺和海水淡化处理成本的下降,海水淡化厂数量急剧增加,大量浓盐水进入海区导致受纳海域盐度升高.高浓度盐水给海洋生态环境带来许多负面影响,有关浓盐水的海洋生态安全问题备受人们关注.在总结和分析浓盐水对海洋浮游生物、底栖动物、甲壳类动物、鱼类和海草等影响的基础上,指出海水淡化厂排放的高盐废水对海洋生态的潜在威胁,浓盐水的排放使一些经济水产种类产量减少,给渔业资源和海洋经济带来损失.不同地域环境对海水淡化厂排放水的敏感程度不同,且潮流、海流和水团等水文因素以及海水淡化厂的日处理量和规模等因子决定了排放的高盐废水对海域生态影响的程度.为减少排放的高盐废水对出水口附近海域的影响,提出了海水淡化工程合理规划和布局的可行措施,要选择水体交换良好的海域作为海水淡化工程所在地,对排水口要进行因地制宜地设计,做好高盐废水的再利用工作,以最大限度地减少排放的高盐废水对海区环境的负面影响.建议对海水淡化厂附近海域进行有针对性的水质调查和监测,并做好环境风险影响的评价工作;制定及完善相关的法律法规,建立统一的高盐废水排放标准,而该标准则要以排放的高盐废水对当地海洋生态不造成较大的影响为依据,使海水淡化产业的发展有法可依. 相似文献
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《Deep Sea Research Part I: Oceanographic Research Papers》1999,46(10):1779-1792
Many of the deep basins filled by hot brines in the Red Sea have not been investigated since their discovery in the early 1970s. Twenty years later, in September 1992, six of these deeps were revisited. The temperature and salinity of the Suakin, Port Sudan, Chain B, and Nereus deeps ranged from 23.25 to 44.60°C and from 144 to 270‰. These values were approximately the same in 1972, indicating that the budget of heat and salt was quite balanced. We measured strong gradients of properties in the transition zone between brines and overlying seawater. The contribution of salinity to the density gradient was more than one order of magnitude higher than the opposite contribution of temperature across the seawater–brine interface. Therefore the interface was extemely stable, and the transfer of properties across it was considered to be controlled mostly by molecular diffusion. We calculate that the diffusional transport of salt from the brines to seawater cannot affect significantly the salinity of the brines over a 20 year period, which agrees with the observations. The brine pools can persist for centuries with no salt input. Therefore, the persisence of brines does not correspond to a steady balance between diffusional loss and continuous input of hydrothermal solutions. Deeps that experience only episodical hydrothermal brine supplies may persist for a long time with salt inherited from past inputs. The theoretical loss of heat by diffusion from the brine to seawater was higher than the observed decrease in temperature of the brine pool during the 20 year period of observation. We calculated that the heat flux out of the pools into the overlying seawater was compensated by a heat flux into the pools of about 250–600 mW/m2. This range of values corresponds to bottom heat flow values that have been reported earlier for the axial zone of the Red Sea. In contrast to the other brine pools, the temperature and salinity of the Valdivia Deep brine increased by 4.1°C and 10‰, respectively, between 1972 and 1992, which is explained by present-day hydrothermal brine discharge. 相似文献
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对传统可拆式板式换热器进行了改良,以适用于海洋温差能发电系统工况,并对改良后的板式换热器进行了理论数值分析。研建了海洋温差发电系统测试平台,对系统内的换热器换热特性进行测试,在不同工况下对换热器换热特性进行了实验研究,得到了板式换热器瞬态运行特性,同时还得到了换热器换热特性随热流密度的变化曲线及压降随工质流量的变化关系。结合实验数据拟合了换热器换热特性经验关联式和压降随工质流量关联式,预测值和实验值偏差均在20%以内。结果表明:在实验系统运行工况范围内,换热器的换热系数随着热流密度的增加而增大,当热流密度大于3 kW/m2时,换热系数随热流密度变化的曲线斜率变小;换热器压降随着工质流量增大而增加,压降随工质流量变化的曲线斜率变大。 相似文献
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在简单巨羽流生成模型基础上,考虑下渗海水对循环热液的稀释作用设计建立了管状模型,旨在讨论下渗海水(在海底普遍存在)对热液循环系统的影响。在保持原模型基本结构的基础上又添加了代表下渗低温海水稀释作用的D区。模型着重对D区中的低温下渗海水(未经反应区加热)与释放区热液的混合,从而对实现热液稀释的作用进行分析。首先建立系统中两个循环体的控制方程,然后在有限条件下对模型求解,并对求解的结果进行实际意义的分析。主要结论包括下渗区D区作为释放区时,D区释放流体的物质流速已明显大于C区中流体的物质流速,下渗区成为另一个喷溢区;如果在烟囱体下部有裂缝或者其外壳的渗透率较高时,对系统所释放流体的温度、物质通量等指标的估算不能再按常规方法单纯地考虑烟囱体的喷口,因为周围的"高渗区"可能是更大的释放区;对于巨羽流系统,由于释放区C区的压力较小,所以不太可能发生上述情况;具有明显低温流的天然系统不可能位于本模型的参数空间;对热液系统发育的不同阶段应采用不同的数学模型。 相似文献
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伊通盆地莫里青断陷地温地压系统与油气成藏关系 总被引：3，自引：0，他引：3
基于地温和地压实测数据及声波测井资料等,利用地温-地压系统的原理,对伊通盆地莫里青断陷的地温场、压力场及温压系统特征进行了剖析,并从油气生成、保存及分布角度探讨了温压系统与油气成藏的关系。研究表明,断陷内各区带地温梯度较高,有利于有机质的成熟与烃类生成;泥岩欠压实段主要出现在双阳组,强化了油气的封闭作用;斜坡带泥岩不发育异常压力,以毛细管压力封闭为主;莫里青断陷发育弱高压型复式温压系统,上下2套温压系统流体能量相差较小,油气垂向运聚活动很少,深部弱高压型温压系统内部最有利于油气富集成藏,双阳组含油气系统是最重要的勘探对象。 相似文献
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Iodate (IO3−) is the predominant dissolved species of iodine in the oxygenated waters of the Mediterranean Sea. Iodide (I−) is present in significant quantities (up to 65 nM) in oxygenated waters in the photic zone and near the interface above the anoxic and saline Bannock Basin. Lesser quantities of I− (< 10 nM) are found throughout the rest of the oxic water column. An additional unidentified dissolved iodine species is present immediately above the anoxic interface.Total dissolved iodine (ΣI) increases dramatically across the seawater/brine interface. Part of this increase is undoubtedly the result of the dissolution of iodine-rich evaporites during formation of the brine bodies at the Tyro and Bannock Basins. The vertical distribution of ΣI and other dissolved chemical species (particularly PO43−) in the Bannock Basin brine, however, suggests an additional, present-day, diagenetic source of dissolved iodine to the brine. Based on the increase in the concentration of the most soluble major ions across the seawater/brine interface, 5–7 μM of the 11.5-μM increase in ΣI concentration must be attributed to diagenesis. 相似文献
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本文运用MIKE3数值模拟软件,建立了晋江海域海水淡化排海三维温、盐扩散模型,模拟了不同潮期、潮时盐度的水平和垂直方向扩散情况。结果表明,浓海水排海后盐度分布受水位和流速的影响,水位越高、流速越大,稀释和扩散作用越明显,在垂向上的扩散距离越小。规模20万t/d海水淡化工程浓海水排放对附近海域盐升的水平影响在几百米范围内,垂向影响在3 m以内,且随着水位和流速的增加在水平和垂向上能够较快稀释扩散,在附近不存在环境敏感区的情况下,不会对海洋环境造成显著影响。 相似文献
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When the shock wave of underwater explosion propagates to the surfaces of different boundaries, it gets reflected. Then, a negative pressure area is formed by the superposition of the incident wave and reflected wave. Cavitation occurs when the value of the negative pressure falls below the vapor pressure of water. An improved numerical model based on the spectral element method is applied to investigate the cavitation effect of underwater shock near different boundaries, mainly including the feature of cavitation effect near different boundaries and the influence of different parameters on cavitation effect. In the implementation of the improved numerical model, the bilinear equation of state is used to deal with the fluid field subjected to cavitation, and the field separation technique is employed to avoid the distortion of incident wave propagating through the mesh and the second-order doubly asymptotic approximation is applied to simulate the non-reflecting boundary. The main results are as follows. As the peak pressure and decay constant of shock wave increases, the range of cavitation domain increases, and the duration of cavitation increases. As the depth of water increases, the influence of cavitation on the dynamic response of spherical shell decreases. 相似文献