乌江梯级开发对东风水库水温分布影响分析

为探讨梯级电站联合运行对下游水库水温影响,以乌江梯级开发电站中的东风水库为研究对象,根据东风水库2002年及2006年实测水温数据,分析了东风上游水库建成前后东风水库水温的变化过程,同时运用EFDC模型计算了东风水库上游引子渡和洪家渡水电站下泄低温水对东风库区表层水温及坝前垂向水温的影响。结果表明:梯级水库运行对天然河道水温的累积性影响程度跟主要支流水体温度及流量均有关,入库流量越大,东风库区相同位置库表水温越低,与天然水温的温差越大;下泄低温水温度越低,相同位置库表水温越低,与天然水温的温差越大;入库流量越大、入流温度与天然水温温差越大,低温水影响越大,上游下泄低温水对库区累积性作用越明显。     

洪水对水库水温分层结构的影响

以乌江梯级水库中的洪家渡水库、东风水库、乌江渡水库为研究对象,通过数值计算得到上游3d、5d、7d洪量下不同的水库水温分层结构,分析上游不同洪量对下游不同库容的水库水温分层结构的影响。结果表明:当洪水历时相同时,若洪水量增量相同,水库的库容越大,洪水对水温的分层结构影响越小;若水库库容相同,洪水量越小,洪水对水温的分层结构影响越小。当一次洪水量相同时,若水库库容相同,洪水历时越长,洪水对水温的分层结构影响越小。      

乌江上游梯级水库水体富营养化研究

以乌江上游洪家渡、东风、索风营和乌江渡4座梯级水库为研究区域,于2007年开展了现场监测和调查,分别对4座水库富营养化状况和影响原因进行初步研究。结果表明:洪家渡水库枯水期为贫营养状态,丰水期为贫-中营养状态;东风和索风营水库枯、丰水期均为中营养状态;乌江渡水库枯、丰水期均为中-富营养状态。自上游至下游梯级水库水体富营养化程度趋于严重;梯级电站大坝阻隔引起的水动力条件变化,N、P等营养盐输入条件,网箱养殖,日照和水温条件均对库区富营养化状况产生了重要影响。     

金沙江下游梯级开发对长江上游保护区鱼类繁殖的水温影响

长江上游珍稀、特有鱼类国家级自然保护区位于金沙江下游梯级水库最后一级——向家坝水库下游1.8km至重庆小南海水库库尾间河段。梯级水库运行后,其下泄水温的改变可能会对保护区鱼类的生长、繁殖带来影响。本文采用立面二维水温模型CE-QUAL-W2模拟了金沙江下游梯级水库联合运行后向家坝的下泄水温,并分析了下泄水温变化对保护区鱼类生长、繁殖的影响。研究结果表明:向家坝、溪洛渡两库联合运行时,除黄石爬鮡外,保护区其余有繁殖期记录的34种珍稀、特有鱼类均会受到水温节律变化影响;金沙江下游4个梯级水库同时运行时,保护区内所有鱼类均会受到水温节律变化影响。     

流域梯级开发方案调整的水温累积影响研究

通过对流域梯级开发方案的优化调整来减缓水库低温水累积效应对水生态系统的不利影响,是流域规划时需要考虑的重要问题。本文以新疆开都河中游河段水电规划为例,采用水库水温数学模型,分析单库规模、梯级电站布置、电站开发时序等变化对水库水温分布和下泄水温的影响,探讨开都河中游上段河段"一库三级"和"一库四级"梯级开发方案引起的水温累积影响变化。定量计算分析表明:(1)单库的库容增加、正常蓄水位增高,水库规模越大引起的低温水下泄影响越大;(2)四级与三级开发方案引起的低温水累积影响最大水温降幅分别为4.8℃和4.6℃,梯级电站数目多的梯级开发方案引起的低温水累积影响较大;(3)水库规模大、调节能力高的龙头水库阿仁萨很托亥对开都河水温累积影响起着重要的控制作用,无龙头水库的梯级开发状态下,各级水库对水温累积是正效应作用;龙头水库建成后,其下游各级水库对水温累积是负效应作用,至察汗乌苏水库下泄低温水与天然水温的最大温差从无龙头水库的2.3℃加大至4.5℃。研究成果认为流域水电梯级开发的水温累积影响显著,梯级电站布置个数和控制性水库工程对水温累积效应起到决定性作用。     

穆阳溪梯级水库低温水结构分析

穆阳溪梯级规划为四级开发，本文对芹山、周宁、闽东三水库的水温结构类型进行了判断，预测了三水库的水温结构和下泄水温，计算了闽东水库发电下泄低温水水温的沿程变化。     

乌江渡水库配合构皮滩枢纽开发的兴水调度方案研究

乌江构皮滩枢纽开发方案中，库尾建于５０年代的乌江铁路桥，设计洪水标准偏低，成为制约构皮滩水库水位选择的重要因素。利用上游已建枢纽乌江渡水库，对洪水进行调度，消除构皮滩建库对乌江铁路桥的不利影响，以达到河流梯级的合理开发，充分利用水利资源。     

穆阳溪梯级电站开发低温水分析

梯级电站开发对水温的影响较为复杂，本文分析预测了穆阳溪梯级电站开发，芹山水库、周宁水库、闽东水库的水温结构及发电下泄低温水的沿程变化，从而为热能规划与管理提供依据。     

溪洛渡、向家坝水库与三峡水库联合蓄水调度研究

由于溪洛渡、向家坝水库与三峡水库蓄水时间上的同步性,使三峡水库蓄水难度进一步加大,进而影响其综合效益的发挥。为满足下游地区在蓄水期对上游梯级水库下泄流量的新要求,研究金沙江溪洛渡、向家坝水库与三峡水库联合蓄水调度方案,优化梯级水库蓄水过程。在综合分析防洪、泥沙、库区、发电及供水等指标基础上,推荐梯级水库蓄水调度方案。防洪、库区淹没及泥沙淤积的影响分析表明,所提方案可进一步缓解下游地区的供水压力,对金沙江梯级水库联合蓄水调度一定实践指导意义。     

溪洛渡-向家坝-三峡梯级水库水温分布特性

梯级水库蓄水运行后,改变了河流的天然水流情势和水体的年内热量分配,水库内的水温分布特性随之变化。为了解溪洛渡-向家坝-三峡梯级水库蓄水运行后河道水温分布特征,对梯级水库沿程19个断面水温进行了观测,并根据观测资料系统地分析了梯级水库进出库水温和沿程水温分布,以及垂向温度分布变化情况。研究结果表明:溪洛渡、向家坝、三峡梯级水库的下泄水温在降温季节略有增加,在升温季节略有下降,形成了"高温不高,低温不低"的平坦化现象;溪洛渡和向家坝水库坝前区域在垂向上均出现明显的温度分层,而三峡水库近坝区的温度分层现象在梯级水库运行后明显减弱,近几年表层和底层水温相差最大值仅为2.5℃。研究结果可为梯级水库联合调度、水生态研究、水库水温数学模型验证等提供参考。     

水库库首水温分层流物理模型试验分析

大型水库由于水温分层现象易对生态环境造成一系列不利影响,但由于水深较大现场测量困难,水温分层的实测资料极少,对其研究尚不够深入。通过物理模型试验模拟并测量了春末夏初水库库首水温分层的形成和演化过程,分析了流量和出水口位置对水温在垂向和水平分布的影响。结果表明:① 由于分层流流动的特点和水动力条件的差异,水温垂向结构在温度分层的演化过程中表现为多种形式。② 垂向温差取决于上下游位置、入库流量和水库出水口的高度。通常在垂直方向上,上游温差要比下游大。随着进水口流量的增加和出口位置高度的提高,垂向温差也随之加大。③ 水平方向上的水温分布与水深、进水口流量和出水口高度有着密切联系。在水库的表面和中部位置,上游水温要高于下游水温。然而在特定条件下,如进水口流量较大且出口位置在表面时,上游水温要低于下游水温。④ 水流的出口温度受进水口流量和出水口位置的影响。较低的出水口位置会导致出水温度较低,在初始时段尤为明显。     

迪那河五一水库水温预测分析研究

对迪那河五一水库水温结构类型进行判别,用经验公式法对水库水温及下泄水温进行预测,并对其进行分析。结果表明:水库各月的月平均水温在45m水深以下,水温保持不变,在0―45m水深范围水温变化有所不同;水库下泄水温在4月至10月恒为7.5℃,比月平均水温略低,但要低于河道水温。水库对水温有一定的调节作用,在外界气温高的阶段能抑制水温的升高,相反能抑制水温的降低。迪那河汛期时的河流泥沙及水库运行方式对水库中底层水温及下泄水温有一定的增温作用。     

金沙江典型水库水温影响因素敏感性分析

在拱坝温度应力计算等领域,库水温是重要的边界条件,对其计算精度要求较高,尤其对于高拱坝上游库水温而言,需要进行详细研究。库水温的影响因素较多,如河道的类型、水库的来水流量、来水温度、气象条件等,如何合理考虑各项因素对库水温分布的影响,对于计算的精确度意义重大。利用横向平均的二维水动力模型来研究金沙江上向家坝、溪洛渡、白鹤滩、乌东德等4座水动力特征相似水库的水温时空动态分布,并以典型水库溪洛渡为例,对该水库的来水流量、来水温度和气象条件等因素进行敏感性分析。研究成果可为后续几座水库的水温计算分析提供参考。     

泥沙异重流影响下的水库垂向水温分布预测模拟

水库水体异重流的变化是影响水库水温分布最为关键的因素之一。本文以黄河上游刘家峡水库为例,建立考虑泥沙异重流影响的三维水库水温模型,利用已有水库水温分布监测数据对模型进行验证。在考虑有无泥沙异重流影响的条件下,对水库汛期库区垂向水温分布进行预测和比较。模拟结果显示,在不考虑来流含沙时,库区垂向水温分布始终为典型分层型,按实际含沙来流计算时,库区垂向水温分布随着水沙量增大而呈现从分层型转化为混合型分布的变化,泥沙异重流是造成夏季水库水温成混合型的主要原因,只有考虑泥沙异重流的影响才能正确预测多沙河流上水库水温的变化规律。     

狭长型水库蓄水至初期运行阶段水温演化规律研究

高拱坝建成后,上游将形成典型的狭长河道型水库,水库水温分层变化规律与大坝结构安全密切相关,对其进行跟踪反馈研究具有重要意义。本文基于溪洛渡水库近4年的水库水温及相关监测资料,同时考虑水库的实际地形信息、气象资料、水文资料和调度资料,引入CE-QUAL-W2模型,实现了水库从开始蓄水到初期运行阶段的水库水温模拟,计算结果与实测数据吻合良好,验证了水动力模型CE-QUAL-W2的适用性。研究结果表明,由于溪洛渡水库河道狭长且水深较深的特殊性,水库在初期蓄水成库过程中,水温一直与河水温度基本相同,水库蓄水接近正常水位后,将逐渐形成4个明显的区域：水位变动区、温度不稳定区、温度过渡区和温度相对稳定区,不同区域水温随季节变化的特性不同。其中,库底温度基本保持稳定,过渡区温度也相对稳定,主要受低温季节来水温度影响。研究结论可为类似高拱坝工程结构设计考虑温度荷载时提供参考。     

官厅水库流域水沙优化配置与综合治理措施研究Ⅰ——水库泥沙淤积与流域水沙综合治理方略

本文就官厅水库泥沙淤积过程和流域水沙综合治理进行了研究，指出入库水少沙多、蓄水拦沙运用等是造成官厅水库严重淤积(包括拦门沙淤堵及坝前淤积)的主要原因，三角洲淤积形态与淤积分布不均衡是官厅水库泥沙淤积的主要特征；泥沙严重淤积导致官厅水库防洪标准降低、供水无保证、库周淹没损失扩大，以及影响泄洪建筑物的安全和发电供水质量等一系列问题；从官厅水库流域水沙配置的角度，提出了上游拦沙(水土保持和水库拦沙)、中游用沙(水沙综合利用和优化配置)、库区治沙(挖泥疏浚)和下游排沙用沙等内容的流域水沙综合治理措施，给出了官厅水库泥沙淤积治理的应急、近期及中长期的治理方案。     

基于EFDC的西南地区某水库水温结构模拟研究

为预测西南地区某水库的水温分布规律,本文以EFDC模型为基础,参考二滩水库、三峡水库和阿海水库等算例的模型参数取值,建立了该水库二维水温模型,对该水库典型平水年水温分布进行预测,分析了该水库水温分层及下泄水温的变化规律。模拟结果表明:(1)典型平水年夏季该水库会出现水温垂向分层现象,其中6月份垂向温差最大达到10℃;(2)水库表层水体温度呈现出季节性的变化规律,日间变化也十分明显,底层水体温度比较稳定,仅随季节更替稍有变化;(3)水库取水口底板高程620 m时,下泄水温与天然水温比较,下降幅度小于0.5℃。     

基于MIKE平台的水电工程对水温影响预测评价

准确模拟和预测水库及下游河道的水温分布规律对降低水电工程环境影响起着重要作用。基于MIKE系列软件,采用一维水温模型对怒江中下游天然河道水温进行数值模拟计算,并在对怒江规划龙头马吉水库的水温类型进行判别的基础上,运用库区立面二维水温模型对库区及下泄水温变化进行预测。计算结果表明,马吉水库为典型温度分层型水库,来水量越大,表层水温越低,底层水温越高。水库建成后,下泄水温过程与天然河道水温过程差异加大。上述研究可为在水电工程运行中采取措施应对水温变化提供技术支撑。     

水库坝前水温统计分析

水库坝前水温是确定混凝土坝体温度场的一个最重要的边界条件，由于受坝址区的气候条件，水库的特征（库容、水深等）、水库运行方式等因素影响。水库坝前水温的分布非常复杂，本文以国内外２６个已建工程的坝址气温和坝前水温的多年实测资料为基础，建立了水库水温统计分析的数学模型。坝前水温随时间的变化用余弦函数表示，水温沿水深的分布用指数曲线表示，根据对各工程实测资料的统计分析结果，提出了一套简明实用的计算水库坝前