根据工程冷却方式、取水条件及环保要求等因素选择不同的排放方式，是火电厂设计规划工作的重点之一。技术上合理的温排水设施，就是通过利用排水动能和周围水体的掺混作用，采取不同的排水工程布置措施，降低温升，达到国家相关排放标准的效果。
温排水一般分为表层排放和淹没排放，这两种排放方式的近区和远区的水力热力特性迥异。如热水排入冷却池，要求掺混量尽可能的少，则采用低流速的表层排放；反之，如热水排入天然水体，环保要求较高，超温范围要小，则可采用高速淹没排放。
(一)表层排放
采用表层排放的有水库型冷却池和水池型冷却池，水库型冷却池是在河流上筑坝蓄水而成，多为综合利用而建，一般水深较深，水面形状不规则，冷却水温按国家有关规范控制；水池型冷却池多为电厂独立建造，一般具有水深较浅，平面形状较规则的特点，冷却水温和面积主要按汽轮机效率和建造费用经优化分析确定。
1.表层排放的物理过程
表层排放的物理过程是热水经排水渠以表层浮力射流进入冷却池，由于射流作用使底部垂向及侧向水流被卷吸、掺混进入射流中，从而使水温下降。在掺混区外为分层流，表层水温高于下层水温。水面散热使水温沿程下降，到离排水口有足够远距离时，表层水下降回流下层。在这一区域同时由于取水口的抽吸亦使表层水向下流动。取水口前的挡热墙可阻挡表层水直接进入取水口，使电厂可取得下层低温水。
2.冷却池设计原则
上面所述的表层排放，仅为一般情况，但对于不同的冷却池，其水深、池内分流隔堤的布置、排水口和取水口的形式与布置等均须因工程而异，需要进行具体分析。下面是冷却池面积、水深、排水口和取水口设计的一般原则：
(1)冷却池在可能条件下应设计成深型的结构，使之既可以充分利用冷却池水体的蓄热能力，又可以降低不良气象条件下的取水水温。
有冷却池的供水系统在满足环保及汽轮机对水温要求的前提下应采用较低的冷却倍数，即较小的水量和较高的凝汽器温升。这样，建造的冷却池较小，有利于形成分层流。适当增加冷却池单位面积热负荷可减少冷却池的面积，除可降低造价外还有以下优点：
1)水温度较高时，冷却池散热效率明显提高；
2)所需补给水量较少，因为由面积减小而减少的自然蒸发量足以补偿因水温升高而增加的蒸发量；
3)有利于分层流的形成，从而使表面面积得到充分利用。
理论上，完整的冷却池设计宜用瞬态计算方法，求得多年取水水温的频率曲线及全池年水温垂直分布图，并结合其他因素最终确定冷却池面积和水深。
(2)排取水口的设计及布置因工程而异，但以下几点需要注意：
1)排水口的出流流速应较低，以求较小的稀释度；出口的密度弗劳德数要小于0.5；
2)排水口出流要与冷却池水面平稳衔接；排水口的高宽比要尽可能小，最好小于0.1；
3)深型冷却池水位变幅较大，宜修建多级跌水或其他形式构筑物，使在任何水位时排水均能平稳低速地流入冷却池。浅型冷却池水位变幅一般较小，可在池中建潜水堤，使水流平稳出流。
(3)虽然表层异重流有可能将热水扩展到全池，但下列布置原则仍宜遵循：1)排水口和取水口布置要使全池水流形成收缩流，从而减少涡流及回流；2)排水避免在池中突然扩散；(www.xing528.com)
3)排水口出水方向宜背离取水口。
(4)当采用综合利用水库作为冷却池时，排水口宜设置在水库出水口附近，以便将热水及时带向下游，减少水库热负荷。
(5)取水口宜设置在冷却池的最深处，以便充分利用水体蓄热能力。取水口前水下地形应较开阔，以免局部地形妨碍取到水库中水温最低的水。
(6)取水口一般采用胸墙式取水建筑物，胸墙下取水孔口上缘的淹没及取水孔口进水流速按挡热墙原则设计。挡热墙可视为胸墙式取水建筑物的特例。
(7)挡热墙后的水体容积不宜过大。如水的交换时间超过几小时，气象条件的日变化可能重新影响取水水温。
(8)扇型排水口扩散性能较好，温排水流速衰减迅速，流动缓慢，对水面上的人类活动不构成威胁，安全性良好。
(9)排水管道末端装置多孔喷口，可起到加强掺混，迅速降温的目的。
(二)淹没式排放
排水通过管道排放到受纳水体表层以下，一般是接近受纳水体的底部，称为淹没式排放。淹没排放通过高速出流产生卷吸作用，使出流与受纳水体强烈掺混，从而使水体超温范围大大减小。
淹没排放又分为单口排放和多口排放。因为单口排放仅通过单一孔口排水，多口排放通过有一定间隔的一系列孔口排水，所以多口排放的散热效果比单口排放的要好。
(三)其他降温手段
(1)采用漂浮喷射泵，飘浮喷射泵整套装置漂浮于水面，抽取表面温水向空中喷洒，通过水滴与大气热交换达到降温的目的。这种做法还可以同时增加水中的溶解氧。但这种设备的应用并不广泛。
(2)采用大容量的水泵抽取冷水直接向排热水渠中排放，冷热掺混降低水温再排入受纳水体。
(四)排放规划设计中应注意的问题
排放规划设计应该根据具体排放条件确定排放措施和排放形式，同时应注意以下问题：
(1)投资运行费用的控制问题。多口排放的投资费用主要是排水管及扩散管的建造费。长的排水管线将引起投资费用的升高，喷口高速出流将引起运行费用的增加，所以应在满足温度限制的条件下，尽量缩短管道长度，减小出流速度。设计中要进行多方案比选优化。
(2)感潮水域往复流形成的热积累对远区的影响问题。按动力特征区分，水域流动分为河道径流型、湖泊水库环流型和河口海湾感潮型三种主要类型。在河口海湾感潮型水域，水体的流动方向往复变化，温排水在该类型水域中随着流向的不同而迁移转换。在该类型水域中，余流的强度和方向是确定污染影响的最终因素。
(3)对航运和动力地貌的影响问题。由喷口出流产生的水体感应流速可能影响航运，或使泥沙输移机理改变，从而影响海岸或河流的动力地貌。
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