张 鹏，黎兰毅敏，范臣臣

(1.华北水利水电大学 环境与市政工程学院，河南省水环境模拟与治理重点实验室，河南 郑州 450046；2.上海市政工程设计研究总院(集团)有限公司，上海 200092)

1 研究背景

近年来，随着我国工业化水平不断提高，由电力、化工、能源行业排放引起的大量水体热污染问题备受关注[1]。一方面水体热污染改变受纳水体中物化生反应速率，加重有毒有害物质的生成[2]；另一方面水温增高会减少水中溶解氧含量[3]，导致水质恶化，威胁水生生物的生存繁衍[4]。长江安徽段水域内有生存水温在4～20 ℃的江豚、对水温十分敏感的白鳍豚等极危动物，也有中华鳃、达氏鳃、胭脂鱼等其他水生生物栖息生存[5]。因此，热污染对长江水体水生态的影响不言而喻。

目前，关于温排水的环境影响分析多采用现场实测、遥感测量、物理模型及数值模拟的方法[6]。由于数值模拟具有节省人力物力财力及时效性的特点，常用于河流、近岸海域等水温的模拟预测[7]。以往温排水模拟大多采用二维平面数学模型，但其控制方程中忽略了温度的垂向变化，而热源排放扩散的过程本身存在三维特性，仅考虑垂向平均温度具有一定的局限性[9-11]。三维水温模型由于其考虑温度和密度的垂向差异，能较好地反映热源在受纳水体中扩散和水温异重分层等效果，对于温排水的模拟具有重要意义[12]。Lee等[13]利用MIKE 3模型的σ坐标变换模拟预测了科威特滨海电厂附近的流场及水温变化情况，结果表明表层水温吻合较好，而底层水温预测值较实测值偏低；……