上寨水库坝前垂向与坝下水温预测分析

本文以上寨水库为研究对象,通过对水库水温结构的判定,分析分层水库坝前垂向水温与水深的关系,并结合主体工程设计采取的分层取水措施进行坝下水温的预测分析,进一步论证了分层取水能有效地减轻低温水对下游农田灌溉带来的不利影响,对同类型水库的坝前垂向及坝下水温预测分析提供了一定的借鉴意义。     

水温综合模型在漫湾水库水温计算中的应用

水库尤其是高坝大库的兴建会使水温产生较明显的垂向分层,垂向水温的分层计算能够确定出水库下泄水温,进而较准确评价河道的水温变化.构建了"人工神经网络模型+统计法+朱伯芳法"综合预测模型计算水库垂向水温分层,以漫湾水库为研究对象对模型进行了检验.结果表明模型结构是合理的,所有月份和所有垂向断面计算水温与实测水温的相对误差均小于8%,模型用于预测水库坝前垂向水温分布是可行的.     

分层型水库垂向水温分布模型解析解研究

分层型水库垂向水温计算常采用垂向水温分布模型的数值解法或经验公式法,数值解法计算工作量较大,经验公式法简便但不能随便移植使用。在Huber和Harleman建立的垂向一维水库水温模型的基础上,简化模型结构和部分参数,推导出垂向一维水库水温分布模型解析解,并用二滩水库的实测水温资料验证了解析解,得到了较好的效果。提出的垂向一维水库水温分布模型解析解法可用于深水型水库垂向水温分布预测。     

探究中高坝水库建库前后水温变化对环境的影响——以朱溪江水电站为例

朱溪江水电站属于典型的中高坝季调节型水库,水库蓄水后由于水位抬升幅度较大,水温在坝前垂向稳定分层,建库前后水温变化显著。通过对朱溪江水电站建库前后水温变化进行定量预测,并主要就水温变化对局地气候、鱼类资源、农作物灌溉的影响进行预测分析,归纳中高坝水温分层型水库(23°～44°N地区)建库前后水温变化对环境的主要影响、影响方向及影响程度。     

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。     

一维垂向水温分布模型在隔河岩水库中的应用与检验

分析国内外水库水温研究的发展情况 ,并以湖北省清江隔河岩水利枢纽为对象 ,研究深水型水库的垂向水温分布的模拟问题。采用一维垂向水温分布模型 ,用有限差分法计算隔河岩水库的垂向水温分布 ,并将计算结果与实测值比较 ,其吻合效果良好。该方法可用于深水型水库垂向水温分布的预测。     

支流影响下的水库水温预测模型

采用宽度平均的立面二维水温模型,通过分析支流和主库之间的相互影响,提出了支流与主库耦合的简化方法,建立了考虑支流影响的水库水温模型。在考虑有无支流影响的条件下,对水库水温分布、水库下泄水温和坝前垂向水温分布均作了比较,结果表明支流对水库水温分布有一定的影响,所建立支流与主库耦合的立面二维水温模型能够较好地反映存在支流影响的水库水温分布,预测水库水温分布比较合理。     

水库水温垂向分层模型及黑河水库水温预测

水库水温垂向分层模型将水库水体离散为具有一定厚度的水平层次，同一层内水体充分混合，水温相同，在此基础上考虑太阳辐射、出入水流、垂向扩散及密度对流等因素，根据质量、热量平衡原理计算各层水温。对黑河水库水温结构的预测表明，水温的垂向分布与径流过程和水库运行方式关系密切。建议水库设置活动分层取水设施，并在泄水方式上适当考虑对温跃层的破坏和对农灌水质的影响。     

紫坪铺水库水温预测研究

采用立面二维κ-ε水温模型对紫坪铺水库水温进行了预测，结果显示水库在全年都处于分层状态。2月垂向温差最小，约为1．5℃，7月和8月分层最明显，垂向温差最大，可达17℃．水库下泄水温过程明显改变，有明显的滞温现象．由于库区水温结构和下游水温过程都有明显的改变，库区和下游生态环境可能会受到影响．     

分层型水库的垂向水温分布公式

根据分层型水库的水温分布特点,本文提出了一种新的垂向水温分布计算公式。该式结构简洁,参数的意义明确,推求方法简单实用。利用冯家山、丹江口、新安江等5座水库的实测水温资料对其进行了检验,结果令人满意。最后,探讨了该式在拟建水库水温预测中的应用途径。     

亭子口水库垂向一维水温模型研究

亭子口水库是年调节型水库,库水有明显的热分层现象。在充分考虑水面热交换、入流、出流、热扩散、热对流等影响因素的基础上,建立亭子口水库垂向一维水温数值模型。利用1970～1978年的丹江口水库水温实测值与模型预测结果对模型进行验证。将建立的模型应用于嘉陵江亭子口水库水温预测,并分别研究了不同来水量过程、不同泄水条件以及考虑建库后库区变化的气象条件对水库水温结构的影响。     

浅谈茶坑水库分层取水方案设计

对茶坑水库建成后的水温结构和垂向水温分布进行计算预测,通过对照同类水库分层水质变化规律,从满足优质原水供应和解决灌溉水温方面对稳定分层型水库分层取水方案进行了简要分析.从设计角度介绍了茶坑水库的竖井式分层取水方案,该取水方案对现有分层取水结构进行了优化改进,可较好地满足供水、灌溉和生态环境对水库水温水质的要求.     

松涛水库水温数值模拟研究

为研究热带地区湖泊型水库水温分布规律,以海南省松涛水库为研究对象,采用垂向一维水温模型——DYRESM模拟水温分布,探究该水库水温结构及垂向水温年内演变规律。经分析可知:松涛水库水温呈显著的稳定分层结构,水温垂向分布具有明显的季节性;6、7月平均水温最高,2月最低,水深40 m处至库底水体水温不随时间改变,常年保持在19℃左右;全年内,水库表层水温均高于入流水温和当地气温;入库流量猛增时会导致水库水温出现双温跃层结构。     

二滩水库水温结构及其影响因素研究

采用三维水温模型，对二滩水库水温结构进行数值模拟，模拟了二滩水库水温结构特征，发现二滩水库水温垂向分布呈现单温跃层和双温跃层两种型式。研究了水库水温结构变化的影响因素，表明影响二滩水库水温结构的因素主要有气象要素、库区来水流量和水体温度、水库出流位置及流量大小等。夏季二滩水库随着上游来水水温的增大，水库水温相应增加，但在温度异重流和紊流扩散的双重作用下，仅是水库中层均温层水体温度同步增加。随着二滩水库大坝出水位置的改变，库区流态发生变化，随着出水口位置的下移，水库来水和出流形成的纵向水流随之向库底下潜，水库中层均温层垂向厚度增加，对库底水温的干扰增强。     

戈兰滩水电站水库水温数值分析

戈兰滩水电站建成后,正常蓄水时坝前水深超过百米,水库水温分布成为大坝设计、施工、运行管理及水环境保护工作的重要基础资料.为获取水库水温分布状况,满足工程需要,文章作者采用数值计算方法,重点分析和预测水库垂向水温分布,这种水温分布预测结果较好地反映了戈兰滩水电站水库的实际情况.     

一种常用水库水温计算经验公式的改进研究

东勘院法是在总结新安江、新丰江等水库水温分布规律基础上,经统计分析得出的常用于计算水库垂向月均水温的经验公式。该方法用于计算其他区域不同类型水库水温时,存在一定的偏差:一是1~3月垂向水温存在不合理的温跃层;二是对于水深大于40 m的水库,总是出现一个滞温层,温跃层和滞温层的交界面基本分布在水深40 m左右。为减小计算偏差,本研究通过分析东勘院法主要参数n、x取值对计算结果的影响,对参数n、x的取值进行了优化改进。通过国内多个水库水温资料验证,表明:改进后的东勘院法可明显提高水温预测精度。     

二滩水库水温结构及其影响因素研究

应用MIKE 3建立三维水温模型,对二滩水库水温结构进行数值模拟,发现该水库水温垂向分布呈现单温跃层和双温跃层两种型式。 气象要素、库区来水流量和水体温度、水库出流位置及流量大小等是影响水温结构的主要因素。夏季二滩水库随着上游来水水温的升高,水库水温相应升高,但在温度异重流和紊流扩散的双重作用下,是水库中层均温层水体温度同步升高。大坝出水位置的改变,将使库区流态发生变化,随着出水口位置的下移,水库来水和出流形成的纵向水流随之向库底下潜,水库中层均温层垂向厚度增加,对库底水温的干扰增强。     

季调节深水大库全库区全年水温结构的模拟验证

应用环境流体动力学模型EFDC，以多年实际运行的二滩水电站水库水温实测资料为基础，对季调节峡谷深水型水库全库区、全年的水温结构变化进行模拟验证。结果表明，应用EFDC的水温数值模型，包括其水温垂向双指数衰减的内部传导模式、由紊动能量及紊动长度双输移方程为基础的垂向扩散模式等，较好地捕捉到了二滩水电站水库全库区纵向及垂向的水温分布，及其在季节气候、水库调度耦合作用下的变化特征。敏感性分析计算表明，夏季库区垂向双温跃层结构模拟的关键在于水体内部水温传导模式的选取及对由水库调度所形成的库区垂向流场的精细模拟。在此基础上，本模拟研究较好地揭示了在高温高辐射及水库泄洪联合作用下，垂向双温跃层结构的形成及发展过程。     

大型分层型水库下泄水温对取水高程敏感性分析研究

为分析下泄水温随取水高程变化规律,探讨分层型水库下泄水温的敏感性,结合丰满水电站,建立了全三维水动力-水温耦合数学模型,并同时开展了物理模型实验,计算结果与实验结果进行了相互验证。对取水水头16.0~25.0 m下取水水温进行预测研究,结果表明:大型分层型水库下泄水温不仅与上游取水高程有关,还取决于坝前库区取水层水温垂向分布;随着取水水头的降低,下泄水温逐渐升高,而增幅表现出逐渐减小,且该变化规律与坝前取水层水温垂向梯度无关;当老坝缺口拆除高程大于240.0 m时,下泄水温受老坝缺口拆除高程影响有限;大型分层型水库取水水头建议取16.0~18.0 m,但该结论仅根据单一工程研究得出,其通用性尚需要根据其他工程进一步研究验证。     

来流变化条件下溪洛渡水库生态调度期水温分层特性研究

为探明来流变化条件下溪洛渡水库生态调度时的水温垂向分布特性,运用水温现场监测和CE-QUAL-W2模型对水温进行数值模拟的研究方法,基于实测地形和水文等数据建立溪洛渡库区的立面二维水温模型,模拟了水库在2021年1月15日—4月30日的水温动态变化过程,重点分析了生态调度期(3—4月)库区的立面二维水温分布规律及不同泄水口高程对下泄水水温的影响。结果表明：溪洛渡水库坝前水温于3月中旬开始出现温差,3月下旬表底最大垂向温差为2.02℃,垂向温度梯度在0.10℃/m以内。4月上旬、下旬水库表底最大垂向温差分别为2.41和2.81℃,垂向温度梯度在0.15℃/m以内。通过比较无叠梁门、1层叠梁门两种泄水运行工况得出,当设置1层叠梁门稳定运行时水库的平均下泄水水温提高了0.13℃。本研究可为溪洛渡水库后续的水温生态调度试验提供科学依据。