潮汐现象及应用论文

潮汐现象及应用主办：第二组组长：应用物理一班职务人员主讲收集资料写论文做PPT整理资料放映PPT负责打印找课题潮汐现象及应用论文很久以前，人们就注意到了大海有节律的潮起潮落，并把这一现象称为潮汐。有一副著名的对联，“海水朝朝朝朝朝朝朝落，浮云长长长长长长长消”它利用中国汉字一字多音多义的特点，描绘了这一变幻多姿的景色，使人产生无限遐想！一、潮汐现象是指海水在天体（主要是月球和太阳）引潮力作用下所产生的周期性运动，习惯上把海面垂直方向涨落称为潮汐，而海水在水平方向的流动称为潮流。凡是到过海边的人们，都会看到海水有一种周期性的涨落现象：到了一定时间，海水推波逐澜，迅猛上涨，达到高潮；过后一些时间，上涨的海水又自行退去，留下一片沙滩，出现低潮。如此循环重复，永不停息。海水的这种运动现象就是潮汐。随着人们对潮汐现象的不断观察，对潮汐现象的真正原因逐渐有了认识。我国古代余道安在他著的《海潮图序》一书中说：“潮之涨落，海非增减，盖月之所临，则之往从之”。哲学家王充在《论衡》中写道：“涛之起也，随月盛衰。”指出了潮汐跟月亮有关系。直到17世纪80年代，英国科学家牛顿发现了万有引力定律之后，提出了潮汐是由于月亮和太阳对海水的吸引力引起的假设，才科学地解释了产生潮汐的原因。二、潮汐的分类事实上潮汐有多种，就海洋潮汐而言，就有根据太阳、月亮、地球排列位置分的“大潮”和“小潮”；根据月球与地球距离分的“近地潮”和“远地潮”；根据引潮力方向分的“顺潮”和“对潮”。以一昼夜高、低潮出现次数的不同又可分为以下几类：半日潮，是指一昼夜内出现两次高潮和两次低潮；全日潮，是指一昼夜内只有一次高潮和一次低潮；混合潮，是指一个月内有些日子出现两次高潮和两次低潮，有些日子出现一次高潮和一次低潮。所以潮汐现象不仅仅是一昼夜中海水的两涨两落现象。三、潮汐的应用潮汐是所有海洋现象中较先引起人们注意的海水运动现象，它与人类的关系非常密切。人们已经在很多地方运用到潮汐，如海港工程，航运交通，军事活动，渔、盐、水产业，近海环境研究与污染治理，都与潮汐现象密切相关。尤其是，永不休止的海面垂直涨落运动蕴藏着极为巨大的能量，这一能量的开发利用也引起人们的兴趣。下面，主要对潮汐发电进行简单介绍：潮汐发电的工作原理与常规水力发电的原理类似,它是利用潮水的涨、落产生的水位差所具有的势能来发电。差别在于海水与河水不同,蓄积的海水落差不大,但流量较大,并且呈间歇性,从而潮汐发电的水轮机的结构要适合低水头、大流量的特点。具体地说,就是在有条件的海湾或感潮河口建筑堤坝、闸门和厂房,将海湾(或河口)与外海隔开围成水库,并在闸坝内或发电站厂房内安装水轮发电机组。海洋潮位周期性的涨落过程曲线类似于正弦波。对水闸适当地进行启闭调节,使水库内水位的变化滞后于海面的变化,水库水位与外海潮位就会形成一定的高度差(即工作水头),从而驱动水轮发电机组发电。从能量的角度来看,就是将海水的势能和动能,通过水轮发电机组转化为电能的过程。由于潮水的流动方向是不断改变的,因此就使得潮汐发电出现不同的类型,即单库单向型、单库双向型和双库双向型3种。单库单向型是只用一个水库，仅在涨潮(或落潮)时发电，因此又称为单水库单程式潮汐电站。我国浙江省温岭市沙山潮汐电站就是这种类型；单库双向型是用一个水库，但是涨潮与落潮时均可发电，只是在水库内外水位相同的平潮时不能发电，这种电站又称之为单水库双程式潮汐电站，它大大提高了潮汐能的利用率。广东省东莞市的镇口潮汐电站及浙江省温岭市江厦潮汐电站，就是这种型式；双库双向型是用二个相邻的水库，使一个水库在涨潮时进水，另一个水库在落潮时放水，这样前一个水库的水位总比后一个水库的水位高，故前者称为上水库(高水位库)，后者称为下水库(低水位库)。水轮发电机组放在两水库之间的隔坝内，两水库始终保持着水位差，故可以全天发电，当然这种成本就相对较高啦。潮汐能发电的优点：1．潮汐能是一种清洁、不污染环境、不影响生态平衡的可再生能源。潮水每日涨落，周而复始，取之不尽，用之不竭。它完全可以发展成为沿海地区生活、生产和国防需要的重要补充能源。2．它是一种相对稳定的可靠能源，很少受气候、水文等自然因素的影响，全年总发电量稳定，不存在丰、枯水年和丰、枯水期影响。3．潮汐电站不需淹没大量农田构成水库，因此，不存在人口迁移、淹没农田等复杂问题。而且可用拦海大坝，促淤围垦大片海涂地，把水产养殖、水利、海洋化工、交通运输结合起来，大搞综合利用。这对于人多地少、农田非常宝贵的沿海地区，更是个突出的优点。4．潮汐电站不需筑高水坝，即使发生战争或地震等自然灾害，水坝受到破坏，也不至于对下游城市、农田、人民生命财产等造成严重灾害。5．潮汐能开发一次能源和二次能源相结合，不用燃料，不受一次能源价格的影响，而且运行费用低，是一种经济能源。但它也有不足之处，就是一次投资大、发电成本相对于其它的水电站较高。四、发展前景：潮汐发电，作为一种清洁能源，在大力发展海洋经济的今天，不仅得到政府部门的重视，更成为装备制造企业进军战略性新兴产业的新商机。潮汐能作为一种可再生能源，已成为十二五战略性新兴产业规划中新能源的重要组成部分。与风能和太阳能相比，潮汐能更为可靠，其发电量不会产生大的波动，而且不占用农田、不污染环境。并且随着着煤、石油、天然气等传统化石能源日益减少，能源短缺现象日益加重，潮汐能越来越受到重视，而且我国潮汐能资源丰富，长达18000多公里的大陆海岸线，北起鸭绿江口，南到北仑河口，加上5000多个岛屿的14000多公里海岸线，共约32000多公里的海岸线中蕴藏着丰富的潮汐能资源。据不完全统计，全国潮汐能蕴藏量为1.9亿千瓦，其中可供开发的约3850万千瓦，年发电量870亿千瓦时，大约相当于40多个新安江水电站，而我国开发的才是很少的一部分。因此如何在经济发展的同时，又能抑制住矿物能源消耗的急剧增长，对我国将是严峻的考验。这也同样应该引起我们的深思！