在垂向均匀度较高的区域有很好的适用性，非常适合模拟大范围的海域潮流场，是典型的温排水远
区模型。其基础理论和计算方法较为成熟，在温排水研究中得到广泛应用，特别是在滨海电厂选址
或方案比选阶段。
韩康等⋯运用嵌套方法(将大区域粗网格的计算结果作为小区域细网格的边界条件)模拟计算了三
亚电厂附近海域潮流流场及多个方案的温排水温升场；张娟等 运用平面二维数学模型计算和分析
了潮州电厂在冬夏两季不同潮型条件下温排水的分布特征；涂向阳等 针对潮汐动力控制下的河湾
地区电站温排水运动特性和取排水工程效果，采用Mike21软件进行了数值模拟研究；田贵智 等针
对巴基斯坦某电厂温排水对其下游水域的温升影响情况，应用水动力与输移联合数学模型建立了以
非结构网格为基础的河道区域地形文件，对温排水运动的流场和温度场进行了二维数值模拟；张慧
等 ”在二维潮流数值模型的基础上建立了热扩散模型，并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；Pramot 就泰国湾的Kanom电厂增加装机容量问题，利用二维数学
模型进行预报研究，结果表明向海中增加的温排水排放量不会对海洋环境造成明显影响；针对温排
水热上浮效应显著情况下二维模型不足的特点，马进荣等 在水深较大的工况下，采用掺混层的厚
度来控制温排水扩散的方法对胶州湾东海岸的青岛电厂温排水进行了计算，其具体做法为：采用实
际水深进行流场计算，而温度的输移扩散则在掺混层厚度内进行计算。这样，既保证了水流的连续
性及动量守恒，同时也考虑了温排水的上浮效应，使温排水的扩散计算结果更趋于实际情况。
水深平均二维模型未能反映各要素在垂向上的分布特征，无法完整反映近区内温排水与海域环
境水体的卷吸掺混作用，具有一定的局限性。
2．3．2 三维模型 对近区或局部区域内温排水运动的研究，如深取浅排的电厂取、排水口布置方案
的比选等工作需借助三维模型。三维模型中通常会引入湍流模型 来反映温排水的湍流流态。出于
解决实际问题的需要，一般对三维数学模型都进行简化，以便求解，例如静压假设和Boussinesq近
似。采用静水压强假设后，静压分布代替了垂向上的动量方程，并由连续方程求出垂向流速。Bouss—
inesq近似则意味着仅在控制方程的重力项中考虑密度的变化，在其它项中视密度为常数。研究者们
还采用过将三维模型在计算水域垂直方向进行固定分层，然后在每层水体中沿水深积分使之成为二
维问题的简化方法 。学者阳昌陆等 曾应用完全三维计算模型对水槽中的温排水运动进行模拟，
为在水动力学领域开展完全三维计算创造了条件。完全三维数学模型在水动力及物质输运等计算方
面的前景毋庸置疑，它代表了数学模型的发展方向，但由于其计算量庞大等原因，尚未在工程研究
中得到广泛应用。依据模拟过程中是否考虑了密度差异引起的密度梯度和斜压效应这一因素，滨海
电厂温排水三维数值模型又分为正压模型和斜压模型：
(1)忽略了由密度差异引起的密度梯度和斜压效应的三维正压模型，在计算过程中先对流场进行
模拟，然后在流场模拟结果的基础上对温度场进行计算。该计算过程并未考虑温度场与流场间的相
互影响，实质上是将温度作为一种在已确定的流场内进行输移扩散的水质因子来对待。
黄平 1996年在汕头港水域潮流运动三维数学模拟的基础上，对温排水在该水域的三维影响进
行了模拟，结果较为合理；庄水英等” 采用三维潮流温度数学模型对澳门路环发电厂温排水工程进
行了模拟计算，取得了比较满意的结果。
正压模型对于密度较为均匀的水体来说，其模拟结果是可以接受的。但对于某些滨海水域，如
潮汐河El盐、淡水交汇混合处，盐度在水平和垂直方向上的分布极不均匀，再加上因温排水与环境
水体间的温差而产生的密度差，环境水体内部将产生斜压效应，使得该水域的水动力条件较为复杂 。
正压模型无法准确反映该种水域中的水动力特征，其温排水模拟结果值得商榷。
(2)考虑了因密度差异引起的密度梯度和斜压效应的三维斜压模型，在模拟过程中先进行流场和
温盐场的计算，并通过海水状态方程实时修正水体的密度值，再由密度梯度产生的浮力项影响流场
的计算，进而获得新的温盐场，依此循环，实现流场和温盐场的耦合计算，并最终获得温度场分
布。该数值过程反映了温盐场与流场间的相互作用，反映了真实的物理过程。
王丽霞等 1998年应用考虑了斜压效应的三维热扩散预测模型对青岛市黄岛电厂温排水引起的
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