新安江水库冬季水温分布结构和规律初探.pdfVIP

第十章水质运移模拟 新安江水库冬季水温分布结构及规律初探术 王瑞巧 陆宝宏 王春燕 祁昌军 (河海大学水文水资源学院南京210098) 摘要大型深水水库建成蓄水导致水库水温具有分层特性，下泄的低温尾水将给河流下游地区带来负面影 响。掌握水库水温随深度变化的规律有助于消弭其不利影响，同时为工程设计调度等工作提供理论技术支撑。 本文以新安江水库为研究对象，根据水库水温原型观测资料，初步得出新安江水库冬季水温分布规律为：①在 垂向上，表层水温受外界条件影响，冬季不同月份水深一温度分布变化明显；滞温层(水深大于50m)的水温 变化不大，冬季不同月份同层水温最大离差在0．3。C左右。②同一测试过程同一水深水温纵向和横向分布差别不 明显。 关键词 新安江水库 冬季水温 原型观测 水温结构 水温分布规律 1前言 修建水库有助于水资源的合理开发利用，给我国国民经济建设带来发电、防洪、灌溉、养鱼、航运、旅 游等综合效益。但是水库蓄水后，导致水库下层水温较低，水库电站的低温尾水不可避免地给河流下游地区 的人民生产生活、水生生物生存及生态环境和谐等带来一定的负面影响。为降低这些负面影响，必须熟悉掌 握水库水温分布规律。 国外关于水库水温的研究开始较早。20世纪30年代，美国和苏联开始对水库水温进行监测分析，并在 面与大气的热交换，分别提出极具代表性的深水层蓄水体温度变化一维模型，即wRE模型及MIT模型心]， 以此研究水库水温的垂向变化。70年代中期和后期，国外的一些学者提出温度模型——温合型模型(或总 中，相继创建了二维和三维模型。目前，垂向平均的二维模型已相当成熟，横向平均的二维模型也已在完善 中，三维模型在大型湖泊的研究中已得到应用¨o。 国内自20世纪50年代中期才开始水库水温观测H o；60年代，开始观测大、中型水库水温；70年代以 来，国内提出许多经验类比法对水库水温进行预测；80年代，我国通过引进MIT模型，并根据我国的水文 气象、地质地理等具体条件，提出“湖温一号”湖泊、水库和深冷却池水温预报通用数学模型。1985年， 朱忠德对水库水温分层现象进行论述，同时阐述了研究水库水温分层现象的重大现实意义。90年代，陈小 红、雒文生、周志军等对水库的水温进行二维模拟计算。目前，我国一维垂向数学模型已经成熟；二维垂向 数学模型正在完善中；三维数学模型正处于研究阶段，并在大型湖泊中得到应用。 目前，国内外研究人员大多是利用经验公式和数学模型预测水库水温，而对水库温度场原型测试实例较 少。本文以新安江水库作为典型水库进行水温原型观测，利用不同测量时间、气温及发电流量条件下的原始 观测资料，探索多年调节水库冬季水温结构及其分布规律。 2新安江流域及工程概况 2．1流域概况 新安江流域位于浙江西北部和安徽省的南部山区，发源于皖南的黄山、率山流经浙江，在建德市梅城汇 t 基金项目：国家自然科学基金，水电顾问集团科技创新项目——测温专题。 lubaohong@126．tom ·3-r8· 第三篇水环境理论与分析 低气温零下12％，雨量充沛，多年平均降雨量1671mm。多年平均年径流量102．94×108m3。 2．2水库电站概况 时2808h。 3水库水温结构判别 J： 判断水库水温分层类型一般采用d指标法p a=W／V (1) 一 式中：矽为多年平均年径流量；y为总库容。 计算出判别系数d=0．577，即该水库水温属于分层型。 4水库水温测试方案 水库水温测试共分两个区域：坝前水域和坝前峡口水域。坝前水域断面间距为100m布置4个平行于大 100m布置基本平行于大坝坝轴线的三个断面WS，、WS：和WS，，离大坝最近的WS，断面距大坝轴线约为 垂线编号从离左岸50m开始为第1条垂线，例如T．．．(其中第1个数字代表断面号，第2个数字代表垂线 日、3月28日。第1次测试每个断面各测3次。由于经第1次测试后得出水库水温纵向和横向分布变化不明 显，所以以后的测试选择WS，断面作为常规测试，每次测