金沙江下游主要支流对干流水温的影响

为研究金沙江下游主要支流入汇后对其下游干流水温的影响，选取金沙江下游16个测站的流量及水温实测资料，统计分析了金沙江下游各支流的流量占比，探讨了岷江、嘉陵江和乌江等较大流量支流入汇后下游干流水温变化规律。结果表明：宜昌站水体组成中岷江来流占18.8%,嘉陵江占14.2%,乌江占10.79%;金沙江下游干流水温变化规律与支流基本一致，且随着距离的增大，滞后效应逐渐明显，其中岷江对干流水温影响最大，其次为嘉陵江和乌江；通过线性函数拟合法得到岷江、嘉陵江和乌江干支流温差与汇口上下游沿程温差的相关系数分别为0.950 2、0.884 5和0.786 3。     

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。     

梯级水库对澜沧江干流水温沿程变化的影响

21世纪以来,澜沧江流域开始兴建水电站,对整个澜沧江的生态环境将产生巨大影响。基于对澜沧江干流云南段进行3次沿程水温观测及水文历史数据,分析了澜沧江水温的沿程变化。采用插值法、数据均一化、显著性差异分析等方法分析了梯级水库对于澜沧江干流水温沿程变化的影响。通过分析发现:①建库前后澜沧江干流的全河段水温与纬度、高程呈明显的线性负相关关系;②从流域层面上来讲,澜沧江梯级水库的建设对澜沧江水温整体沿程变化无显著性影响。研究成果有助于从整个流域层面上认识水温沿程变化,从而对梯级水库建设下的水库群联合调度提供参考。     

金沙江下游水电站梯级开发对下游水温的影响

金沙江下游梯级水电开发导致下游水温沿程变化,对鱼类产卵繁衍和生长发育产生了重要影响。基于下游向家坝、朱沱、宜昌和大通4个水文站2002—2022年表层水温监测数据,对比分析了梯级水电建设期、运行期下游江段水温沿程的变化规律。结果表明：(1)溪洛渡和向家坝两级水电联合运行期,向家坝水文站多年平均最低水温较天然状态升高约1.4℃,最低水温出现时间较天然状态滞后约35 d;(2)乌东德、白鹤滩、溪洛渡和向家坝四级水电站联合运行期,向家坝、朱沱、宜昌和大通4个水文站年最低水温分别较溪洛渡和向家坝两级水电站联合运行期升高约2.0、1.1、0.8、0.7℃,年最低水温出现时间较天然状态分别滞后约42、29、11、18 d。研究成果可以为金沙江下游梯级水电站水温生态调度和下游水生态保护提供参考依据。     

三峡水库蓄水对宜昌—城陵矶河段水温情势影响研究

为研究三峡水库对长江中游河道水温的影响,采用一维水温模型对宜昌至城陵矶河段1983—2013年水温进行模拟反演,分析了不同蓄水工况不同时间尺度下水温时空变化规律。结果表明:(1)三峡水库蓄水后,宜昌-城陵矶河段升温期(3—6月)降温、降温期(9—12月)升温效应明显,并伴随着水温滞迟和平坦化现象,且随蓄水位升高现象愈加显著,越靠近三峡大坝,河段水温较蓄水前变化越大。(2)坝下河段水温"滞温"、"滞冷"效应主要由三峡水库蓄水引起,水库调蓄作用下的水温变化沿程减缓。气象条件的影响对水库调蓄引起的水温变化恢复有限,三峡水库175 m蓄水期城陵矶断面仍存-2.14℃～3.40℃的水温变化。研究成果可为长江生态环境保护修复提供科学依据。     

岷江上游典型河段水电梯级开发水环境累积影响

岷江上游水能资源丰富,近几十年水电开发程度较大,选取两河口—都江堰段为典型河段,针对该河段10级水电开发的情况,运用幕景分析法进行水环境累积影响评价。研究表明:岷江上游干流两河口—都江堰典型河段水电梯级开发对水环境已经产生了一定的累积影响;在径流量的变化上表现为水量逐年下降,且趋势明显;水量年内分配经水电梯级调节明显发生改变;水质累积影响变化不大,但随着水电规划梯级的建成,有明显恶化的趋势;水温上累积影响较大,可能会对下游鱼类生长、繁殖,浮游植物、动物的生长及分布等产生一定的影响,但对农业灌溉不会产生较大不利影响。     

梯级水电站对库区和河道水温的影响预测

针对某河流梯级水电站水库中不同的水温结构类型,分别建立了一维和三维水动力与水温数学模型,对建设梯级电站后库区及河道的水温变化进行研究。研究结果表明,建设梯级电站后改变了库区水温的垂向分布,增大了水库表层和底层水温温差;改变了下游河道水温的时空分布,降低了下泄水流全年平均水温,减小了年内水温变幅。     

三峡水库水温预测研究

水库水温变化是评价环境影响的主要指标之一.为评估三峡水库蓄水后水温变化,本文采用数学模型分析了库首105 km范围内的水温分布规律.结果显示:(1)三峡水库蓄水后水温变化对气象条件的响应变慢,沿程温差有所加强,在升温期上游水温高于下游;(2)在给定的水文气象条件下,库首江段在4~6月份将会出现弱分层,垂向温差在1~2 ℃.采用蓄水前后的实测资料对数值预测结果进行了分析,论证了本文预测结果的合理性.     

基于CE-QUAL-W2模型的三峡水库神农溪库湾水流水温特性分析

三峡水库蓄水以来,库区干、支流水文水动力变化显著。通过现场观测和构建三峡水库神农溪支流库湾立面二维水动力模型(CE-QUAL- W2),对比研究了三峡水库不同时期水流、水温时空分布特征。研究结果表明:神农溪库湾水体整体流速缓慢,不同时期均存在不同强度的异重流现象,包括干流倒灌异重流和上游入流底部顺坡异重流;枯水运行期和汛前消落期干流水体从表层潜入库湾,强度较弱;汛期和汛末蓄水期存在中层倒灌并且强度较大,影响整个库湾;上游入流处由于来流水温一般低于库湾,存在入流底部顺坡异重流现象。库湾水温呈春夏升温、秋冬降温的变化趋势,一年四季均存在水温分层现象;但冬季分层相对较弱,其它季节水温分层明显;水温分层模式因异重流的存在,明显不同于一般水库的水温分层。对比分析表明,CE-QUAL-W2模型可较为准确地反映神农溪库湾水流及水温时空分布特性。研究可为更细化分析三峡水库神农溪库湾水流水温特性、开展水华预报提供技术支撑。     

山口岩水库水温计算及其对下游河道水温影响分析

对山口岩水库水温分布、水库泄水温度状况及坝下游河道水温沿程变化作了预测,结合灌区工程布置及灌溉农田的基本情况,对水库兴建后水温对下游农田灌溉的影响进行分析评价,结果表明:库区水温结构属典型的分层型;在坝址至半山水汇入口6km长的河段水温回升较慢,年平均水温温升率为0 414℃/km,对应的左岸直灌区和锡陂灌区沿程水温在水稻生育期的月平均值低于水稻生长所需的最低水温,需采取调温措施;在坝址下游10km断面,由于受袁河支流半山水汇入影响,各月平均水温与建库前天然水温相差不超过0 3℃,能满足农田灌溉的要求。最后从工程设计、水库调度运行、灌溉方式等方面提出了对策措施。     

岷江干流水生态与环境保护布局研究

岷江干流水生生物物种丰富多样,流域内有多处国家级风景名胜区和自然保护区,随着岷江干流梯级开发和流域内经济快速发展,流域内生态环境和干流水生物受到影响,在分析岷江干流水生态与环境现状的基础上,以解决岷江干流水生态环境主要问题为目标,对岷江干流水生态与环境进行合理布局,并提出针对性的保护措施。     

长江上游水库群联合调度下的河流水文情势研究

长江上游水库群的联合调度运行必然会对下游河道径流产生影响。选择北碚、高场、宜昌站作为水库群串、并、混联运行下的控制断面,通过IHA法选择出受水库群联合调度影响的14个水文指标,并采用CRITIC法改进RVA完成串并混联运行模式下的水文指标变化趋势和整体水文变异程度的研究。分析结果表明:①随着水库群联合运行数量的增加,长江干支流河道水文情势改变幅度增大;②水库群联合运行会使汛期流量显著降低,非汛期流量增加,同时会造成年最大(小)流量呈减少(增加)趋势;③水库串联运行模式会使最大流量发生时间延迟;并联运行模式会使汛期流量坦化现象更加显著;混联运行模式对水文情势的改变程度主要受调度方式和气候变化的影响,上游混联模式使宜昌站水文情势为低改变度。     

岷江下游航电梯级生态流量协同造峰调度研究

岷江下游4个水电梯级的开发将对最下游梯级水电站(龙溪口)坝址下长江上游珍稀、特有鱼类国家级自然保护区内的重点保护鱼类产卵、繁殖关键生命周期的洪峰流量过程产生影响。因此,有必要开展梯级电站生态流量联合调度研究。研究认为,在鱼类产卵高峰期的7~8月,梯级电站可分预泄-敞泄-回蓄3个阶段实施造峰调度,老木孔,东岗岩,犍为和龙溪4个梯级同步敞泄,保证洪峰顺利通过各梯级,维持下游天然水文过程;洪水过后,采取专门的调度措施回蓄,延长回蓄时间,保证退水过程与天然洪峰保持基本一致,避免造成下游减脱水过程。研究方案的实施可为下游长江珍稀特有鱼类提供类似天然的水文过程,减轻水电梯级开发对鱼类产卵的影响。     

补远江流域水沙特性及其变化分析

补远江是澜沧江干流来水量最大的一级支流,其水文效应随着干流梯级电站相继建成而凸显,而对该流河水沙研究尚欠关注。采用补远江曼安水文站1960～2008年月平均流量和1993～2008年月平均悬移质含沙量数据,对补远江流域的水沙特性及其变化进行了统计分析。结果表明：① 研究时段内,补远江流域水沙的年内分配不均;② 流域水沙的年际变化幅度较大,年径流量和年悬移质输沙量均呈现一定的下降趋势;③ 曼安流量与含沙量呈现明显正相关,拟合程度较高。     

葛洲坝-三峡水库不同蓄水阶段对中下游水沙影响

以葛洲坝-三峡梯级水库为研究对象,根据水库的不同运行阶段划分研究时段,基于寸滩、宜昌、汉口、大通站1954~2008年的日流量和日含沙量资料,计算分析了梯级水库运行对长江中下游输沙量及水沙关系的影响。结果表明:4个水文站的年输沙量、含沙量总体呈下降趋势,梯级水库运行对中下游输沙量及水沙关系的影响与水库库容和距离水库远近有关;水库拦截造成的泥沙减少与年径流量变化无关,与径流量的季节分配变化有关,径流量季节分配的变化和梯级水库的蓄水拦沙都使大通站月输沙量的年内分配更加均匀。     

“20·8”洪水金沙江流域水库群调度对川渝河段的防洪作用

2020年8月,受长江上游强降雨影响,岷江、沱江、涪江发生了大洪水或特大洪水。在长江上游水库群全力拦洪、削峰、错峰调度后,长江上游干流朱沱至寸滩江段仍出现超保证洪水,给川渝河段带来巨大的防洪压力。重点从暴雨洪水概况、金沙江水库群调度过程、还原计算等方面对“20·8”洪水展开深入研究,量化分析金沙江水库群调度对川渝河段的防洪作用。研究结果表明:金沙江水库群在长江4号、5号洪水期间共拦蓄洪量47.37亿m³,占寸滩以上水库群总拦蓄量的57.7%,成功实现与嘉岷流域的洪水错峰调度,削减了川渝河段洪峰流量9 400~11 700 m³/s,降低川渝河段洪峰水位2.6~2.8 m,避免了上游干流全线超保证水位,降低寸滩站洪峰水位约2.6 m,占其洪峰水位总削减值近9成,有效减轻了防洪压力。     

三峡-葛洲坝梯级水库不同蓄水阶段对其下游泥沙特性的影响分析

为了分析三峡-葛洲坝梯级水库对长江泥沙特性的影响,选取位于三峡-葛洲坝梯级水库上游和下游的寸滩和宜昌水文站为研究站点,以葛洲坝及三峡水库建设和运行的不同阶段划分研究时段,利用寸滩、宜昌1954—2012年的长系列日流量和日含沙量资料,从年、月、日3个时间尺度定量分析三峡-葛洲坝梯级水库上游对下游泥沙特性的影响。结果表明:三峡-葛洲坝梯级水库对其下游年、月、日尺度的泥沙特性影响随水库库容、运行阶段的变化而变化;库容越大,蓄水位越高,影响越显著。研究成果旨在为分析评价大坝的运行对长江生态系统健康与稳定性的影响提供参考。     

考虑支流流量影响的梯级水电站短期优化运行策略

对于中小河流上的梯级水电站,入库支流流量占入库径流的比例可能较大,在短期运行决策时需重点考虑入库支流流量的高效利用。以硕多岗河梯级水电站为例,提出了考虑入库支流流量影响的梯级水电站短期优化运行策略。指出应以支流汇入位置为界将梯级水电站划分为多个子梯级,并依据支流来流和区间入流规模、电站装机容量和发电特性确定支流汇入下游子梯级的出力规模;在此基础上,结合电力负荷需求确定子梯级群间负荷分配方案和龙头水库的补水规模,进而达到降低梯级弃水,提高梯级水能利用效率和蓄能的目标。实际算例验证:所提策略合理可行。