黄河上游河道一维河道水温模型和经验公式法对比

为对比不同方法在黄河上游水温模拟中的适用性,分别用一维河道水温模型和经验公式法(四次多项式、三次多项式和幂函数)对兰州以上的黄河上游干支流共8个主要水文站日平均水温和月平均水温进行模拟,并采用平均绝对误差、均方根误差和纳什系数对模拟的精度进行检验。结果表明:四次多项式在黄河干流(除黄河沿站)日平均水温模拟中精度最高,幂函数在支流湟水的日平均水温模拟中精度最高;四次多项式适合黄河干流水文站的月平均水温模拟,幂函数更适合于支流湟水的月平均水温模拟;经验公式法在黄河干流日平均水温模拟中精度高于一维河道水温模型,更适合黄河上游干流段的日平均水温模拟。     

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。     

垂向一维水温模型在东江水库中的应用研究

针对现有垂向一维水温模型研究中缺少对模型关键参数和边界条件敏感性的系统分析,以东江水库为例,开展了垂向一维模型在湖泊型水库水温模拟中的适用性研究。研究结果表明:东江水库库区斜温层变化主要受气象条件控制,年内下泄水温过程稳定,模型能够较好模拟出垂向水温结构演变及下泄水温过程特征,与实测结果吻合良好;表层水温计算对水气热通量参数较为敏感,垂向扩散系数是影响垂向水温结构模拟的关键参数;同时,不同精度系列的气象过程不改变水库的整体热量收支,对水温结构基本无影响。     

葛洲坝坝下江段水温变化影响因素分析

研究葛洲坝下游江段水温变化的影响因素及其贡献将有助于水生态水温变化本质的认识,对中华鲟产卵场保护亦具有重要意义。结合一维水流水温数学模型、热量收支平衡分析等手段对上述问题进行了初步探讨。初步研究结果表明:葛洲坝坝下江段水温主要受三峡水库水气界面热交换影响,寸滩来流、三峡大坝泄流以及葛洲坝电站运行等因素影响相对较小。从全年看,三峡工程运行前后库区水温变化均由净辐射和蒸发热起主导作用,但三峡工程运行后热传导热量比重有较大增加。三峡工程运行前后,11月份水温均由水气界面热传导起主导作用,但随着三峡水库蓄水位抬高,辐射量和蒸发热量所占比重显著增加,而热传导、寸滩来流和三峡大坝泄流热量所占比重逐渐减小。三峡水库的不同运行过程将影响各热量来源对库区水温变化贡献大小,进而影响葛洲坝坝下江段水温。     

考虑旁侧入流水面曲线一维水力学模型及应用

为得到某防洪工程的水面曲线,依托新疆某地区拟建堤防工程,综合运用水文学、数学、水力学知识,借助于计算机建立了考虑旁侧入流计算水面曲线一维水力学模型,结果显示:50年一遇水面曲线计算推求结果低于设计堤顶高程约2～3m。考虑旁侧入流一维水力学模型水面曲线计算结果是更加合理的,可为同类其他堤防工程设计和安全运行提供借鉴。     

长河坝水电站水库水温预测研究

长河坝水库形成后,因水库对水量的调蓄以及水体热量存储条件的变化,将对库区及其下游的水温分布造成影响。本文对长河坝水电站单独运行及与大渡河上游控制性工程双江口水电站联合运行对水温的影响进行了预测研究。     

丹江口水库垂向水温模型研究

丹江口水库是多年调节型水库,有明显的热分层现象,根据这一特点,充分考虑水面热交换、入流、出流、热扩散、热对流等影响因素,建立垂向一维水温数值模型.利用1970～1978年的水温多年平均值对模型进行验证,91%的数值计算的结果与实测结果的误差小于15%.根据已验证的水温数值模型对不同典型年的水温进行预测,数值结果很好地反应了水库的温度随时间的变化规律.结果表明,除气象条件外,水库的库容与出入水库的流量是影响水库水温的主要因素.     

密云水库垂向水温模型研究

本文根据密云水库自身的特点，采用垂向一维水温模型对密云水库水温进行预测.模型中充分考虑水面热交换、入流、出流、热扩散、热对流等影响因素，利用1991年实测资料对模型参数Dz、η进行校定，根据校定的水质模型对1992年的水温进行预测，得出全年水温随水深分层变化并得到相应实测分层资料的良好验证.此模型可作为库区其它水质参数分析预测的基础。     

水库（湖泊）水温的一维混掺对流模型

本文提出了一维水温计算的数学模型，能很好地适应水为分层期和混合期的水温计算。用此模型对瀑布沟水库进行了平水年逐日水温分布的预测及一系列数值实验；还与扩散模型、混合模型进行了比较。     

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。     

基于耦合模型的安康库区水温水质影响研究

河流上筑坝发电将对水温、水质等生态环境产生影响。该文建立了三维水温水质耦合模型,以汉江上游安康水电站为例,选取COD(化学需氧量)和氨氮为水质指标,利用实测的水温、水质数据率定参数,对比分析单独计算和耦合计算其坝前垂向水温的差异性,模拟"引汉济渭"工程实施后逐月水温水质分布,总结耦合计算其库区水温、水质的变化规律。研究结果表明,耦合计算坝前垂向水温较单独计算反应灵敏,与库区实测水温更接近;耦合计算坝前水温在3月至9月呈弱分层状态,其余月份呈混合状态;对比不同年份的水电站下泄水温与坝址处天然水温可知,枯水年对水温影响最大,平水年次之,丰水年影响最小;坝前垂向氨氮、COD的分布规律基本与实测水温分布规律一致,受温度异重流影响,耦合计算的COD、氨氮分布规律与实际情况更相符合。     

河流水环境容量一维计算方法

河流水环境容量传统一维计算方法,存在初始假定条件下计算河段全程水质超标和排污口断面污染物混合浓度超标幅度过大的问题。针对此问题,提出考虑设计河段水质达标比例、设计断面水质超标幅度和设计河段计算单元长度的计算方法。以计算河段沿程污染物平均浓度达标为条件确定设计河段水质达标比例;借用稀释度理论方法确定设计断面水质超标幅度和设计河段计算单元长度。作为实例,对广西左江的某河段进行计算分析,容量计算安全性得以提高。     

长江源区河流水温对气候变化的响应

基于长江源区沱沱河流域1977~2015年月平均气温、河流水温同步资料,采用线性趋势分析和小波分析方法,研究了沱沱河5~10月气温与水温的年际变化趋势及周期性特征,并进一步分析了水温与同期气温的线性相关性。结果表明:近40 a来,沱沱河流域5~10月气温和水温均呈现出升温趋势,2011~2015年较1977~1980年气温分别升高0.6,1.3,1.3,1.0,1.3,2.0℃,水温分别升高0.6,1.6,1.7,1.1,1.0,0.2℃;水温上升趋势突变发生时间普遍滞后于气温,突变点分别在1997~2003年和2005~2007年之间;7~10月水温与气温变化均存在明显的28 a时间尺度的主周期,而5,6月气温与水温周期不一致;水温与气温的相关关系密切,可以认为气温变化是影响水温变化的主要原因之一。     

一维潮流与含氯度耦合数学模型及其应用

针对东江三角洲的实际情况,建立一维潮流与含氯度耦合数学模型,通过对东江下游及其三角洲供水水源工程8个基本布置方案的对比分析,定量计算不同方案对水动力条件、咸潮界的影响。结果表明:该模型能较好地模拟潮流与含氯度的变化,可为东江三角洲河网区河道治理、城市供水工程建设等相关问题的研究提供科学依据及技术支撑。     

下泄低温水对下游水库水温的累积影响

以乌江水电梯级开发中的乌江渡水库作为研究对象,根据乌江渡水库下泄水温历年的实测资料,分析随着时间的推移以及上游梯级的建成,乌江渡下泄水温的变化过程,同时运用EFDC模型定量研究上游低温下泄水对下游水库下泄水温的累积性影响。结果表明:上游梯级水库下泄水温越低,下游水库坝前断面水温分层结构越明显,下泄低温水的累积性作用越强。     

水温模拟模型在井灌水稻区晒水池中的应用

文章在分析了井水灌溉水稻容易发生冷水害及其防治措施的基础上,运用灰色系统理论中的GM(0,h)模型,建立了井灌水稻区晒水池内的水温模拟模型GM(0,2),并利用GM(1,2)作对照,结果表明该模型模拟精度为1级,为井灌区晒水池内的水温模拟提供了新的思路。