湖水源熱泵系統(tǒng)尾水排放對(duì)湖泊水環(huán)境的影響研究.pdf

1、在國(guó)家大力倡導(dǎo)節(jié)能減排的大背景下，地表水源熱泵技術(shù)作為新興節(jié)能環(huán)保產(chǎn)業(yè)，得到了強(qiáng)勁的推動(dòng)。系統(tǒng)的溫排水及冷排水可能對(duì)水環(huán)境安全造成的影響，目前尚無(wú)研究。
　　 本研究針對(duì)湖泊熱環(huán)境容量小，生態(tài)系統(tǒng)脆弱的特征，以三峽庫(kù)區(qū)重慶段湖泊水體為對(duì)象，采用物理模擬和平面二維數(shù)值模擬相結(jié)合的方法，得出了湖水源熱泵系統(tǒng)溫排水對(duì)湖泊水溫的影響范圍和程度；首次對(duì)湖水源熱泵系統(tǒng)冷排水進(jìn)行了系統(tǒng)的模擬試驗(yàn)研究，得出了湖水源熱泵系統(tǒng)冷排水對(duì)湖泊近水域水溫

2、、水質(zhì)和水生生態(tài)系統(tǒng)的影響；通過(guò)對(duì)湖水源熱泵示范工程尾水受納水域的監(jiān)測(cè)研究，確定了系統(tǒng)尾水對(duì)湖泊水溫及水環(huán)境的影響程度。研究得出的主要結(jié)論如下：
　　 ①夏季溫排水模擬研究表明：在系統(tǒng)最大冷負(fù)荷條件下，溫排水導(dǎo)致湖泊平均溫升約為0.52℃。溫升超過(guò)1.5℃的高溫升區(qū)域接近湖泊面積的1/15，絕大部分水域溫升在1℃以內(nèi)。如果間歇運(yùn)行則溫升值不會(huì)擴(kuò)大。
　　 ②冬季冷排水模擬研究結(jié)果表明：在系統(tǒng)最大熱負(fù)荷條件下，冬季冷排水導(dǎo)

3、致湖泊水溫平均下降0.5℃～1.0℃，系統(tǒng)間歇運(yùn)行時(shí)水溫能夠較快得到有效恢復(fù)：冷排水使排放口附近水域表層溶解氧的微弱升高，而底層溶解氧不變或者降低；冷排水使排放口附近水域氨氮和總氮升高，總磷也有所上升，但是影響不顯著；冷排水抑制湖泊藻類(lèi)的生長(zhǎng)，降低藻類(lèi)多樣性指數(shù)；冷排水對(duì)葉綠素a影響顯著，并且原水水質(zhì)不同影響程度有顯著差異；冷排水對(duì)水生動(dòng)物的正常活動(dòng)產(chǎn)生不利影響，部分水生動(dòng)物由于對(duì)水溫不適并且無(wú)法遷移而死亡。魚(yú)類(lèi)同樣對(duì)低溫敏感，過(guò)低的溫

4、度使一些生命力較弱的魚(yú)類(lèi)死亡；冷排水對(duì)于湖庫(kù)水體富營(yíng)養(yǎng)化進(jìn)程總體有減緩作用，主要表現(xiàn)在浮游生物量大幅減少。
　　 ③湖水源熱泵示范工程的監(jiān)測(cè)研究結(jié)果表明：尾水排放對(duì)排放口附近水域水溫、溶解氧、氮磷和浮游植物都有一定的影響，表現(xiàn)為夏季水溫升高導(dǎo)致溶解氧降低，氨氮、總氮和化學(xué)需氧量升高，藍(lán)綠藻大量繁殖，富營(yíng)養(yǎng)化加劇；冬季水溫的降低以及尾水的攪動(dòng)作用導(dǎo)致氨氮、總氮、總磷的升高，硅藻、綠藻數(shù)增多和藍(lán)藻數(shù)減少，藻類(lèi)物種多樣性下降，對(duì)湖泊富