季節(jié)性冰封水庫垂向水溫分布研究.pdf

1、水利水電工程對河道徑流的調(diào)節(jié)，將使庫區(qū)及壩址下游河段的水文情勢發(fā)生顯著變化，從而對水溫、水質(zhì)以及水生生態(tài)系統(tǒng)造成影響。特別是一些調(diào)節(jié)性能好的高壩大庫的建成投產(chǎn)，有些季節(jié)可能出現(xiàn)溫度分層現(xiàn)象，導致深孔和電廠尾水的出流水溫較低，極大地改變天然河道的水溫分布。在寒帶，寒溫帶及高海拔地區(qū)，水庫建成后，水面流速減小，在冬季隨著氣溫降低，天然情況下，庫區(qū)原來不結(jié)冰或者只結(jié)岸冰的河段可能全被冰層覆蓋。冰蓋的形成阻隔了寒冷的大氣與水庫水體的熱交換，減少

2、了水體在冬季的熱損失，這時候的水庫水溫高于天然情況下的河道水體溫度，甚至高于不結(jié)冰情況下的水庫水溫，這就與原有的天然河流以及不結(jié)冰水庫的水文、水溫情勢完全不同。同時由于水庫冰蓋的產(chǎn)生還將隔斷水庫的復氧過程，可能造成水庫水體質(zhì)量的下降。本文在總結(jié)前人研究成果的基礎(chǔ)上，采用數(shù)值模擬的方法，研究了在冬季有冰蓋形成情況下水庫全年的垂向水溫結(jié)構(gòu)以及對水庫下泄水溫的影響，研究成果可為制定水庫生態(tài)用水調(diào)度方案以及水庫建設(shè)的環(huán)境影響評價提供科學依據(jù)，主

3、要研究內(nèi)容及成果如下： 1、總結(jié)了前人關(guān)于水庫水溫預測、水體表面熱交換、水面冰形成與消融本文得到國家自然科學基金項目“通過水庫調(diào)度滿足魚類生境需求的水力學問題研究”的資助，批準號：50279025。等方面的研究成果，對水庫冰生消機制以及一年之中水氣之間、水體之間熱交換規(guī)律進行了研究。 2、分冰封期和非冰封期兩個時期，根據(jù)一維熱傳導方程，采用有限體積法進行離散，建立了適合于冬季有冰蓋生成的水庫水溫垂向一維水