峽谷分層型水源水庫(kù)水質(zhì)變化特征及水溫結(jié)構(gòu)模擬研究.pdf

1、為了研究黑河金盆水庫(kù)水體熱分層的季節(jié)性變化規(guī)律及其水質(zhì)的響應(yīng)特征，探究不同氣象、水力因子及水庫(kù)運(yùn)行方式對(duì)水庫(kù)水體熱分層結(jié)構(gòu)的影響，對(duì)黑河金盆水庫(kù)水溫、溶解氧、電導(dǎo)率和氮磷等水質(zhì)指標(biāo)進(jìn)行了持續(xù)的現(xiàn)場(chǎng)監(jiān)測(cè)，并運(yùn)用 MIKE3模擬軟件建立三維水溫模型，模擬出了黑河金盆水庫(kù)水溫的季節(jié)性變化過(guò)程。得到的主要成果和結(jié)論如下：
　?。?）黑河金盆水庫(kù)為大水深的峽谷分層型水庫(kù)，全年水體分層為單循環(huán)混合模式。4-6月為水庫(kù)熱分層形成時(shí)期，7-9月為

2、水庫(kù)穩(wěn)定分層時(shí)期，水質(zhì)也相應(yīng)的呈現(xiàn)出穩(wěn)定的分層現(xiàn)象；10-12月為分層消亡時(shí)期；1-3月為水庫(kù)完全混合時(shí)期，上下層水體各項(xiàng)水質(zhì)指標(biāo)呈均一分布。
　　（2）基于MIKE3軟件構(gòu)建了黑河金盆水庫(kù)三維水溫模型，并運(yùn)用實(shí)測(cè)水溫?cái)?shù)據(jù)進(jìn)行了率定和驗(yàn)證，所建立的模型能夠較好地反映出水庫(kù)的水溫季節(jié)性變化規(guī)律，由該模型得出的水溫計(jì)算值與現(xiàn)場(chǎng)監(jiān)測(cè)的實(shí)測(cè)值平均相對(duì)誤差為1.3％，最大相對(duì)誤差為5.4%。
　?。?）運(yùn)用所建立的水庫(kù)三維水溫模型，探

3、究了氣象及水力因子對(duì)水庫(kù)水溫結(jié)構(gòu)的影響。結(jié)果表明：氣溫升高、太陽(yáng)短波輻射增強(qiáng)及入庫(kù)流量的減小均會(huì)增大水庫(kù)潛在勢(shì)能 APE值，增強(qiáng)金盆水庫(kù)的熱分層穩(wěn)定性，反之，則會(huì)減弱熱分層的穩(wěn)定性；高氣溫能使水庫(kù)提前15天開(kāi)始分層，混合時(shí)間相對(duì)延遲了6天；在分層穩(wěn)定的7月，高氣溫條件下水庫(kù)溫躍層深度減小到了1.62m，厚度和強(qiáng)度則分別增大到53.67m和0.46℃/m；低氣溫條件下的溫躍層深度增大到了3.25m，厚度和強(qiáng)度則分別減小至50.23m和0.

4、24℃/m。水庫(kù)分層時(shí)期，上游來(lái)水溫度增加或減小會(huì)導(dǎo)致均溫層水溫相應(yīng)的增加或減小，而溫躍層則沒(méi)有明顯變化。
　?。?）汛期泄洪洞相對(duì)高程位置的改變會(huì)對(duì)水庫(kù)水溫結(jié)構(gòu)有顯著的影響。泄洪洞中孔相對(duì)高程位置上移10m將引起溫躍層厚度減小5m，溫度梯度也相應(yīng)增大0.02℃/m；反之，泄洪洞中孔相對(duì)高程位置下移10m則會(huì)導(dǎo)致溫躍層厚度增加5m，溫度梯度隨之減小0.02℃/m。取水口高程位置的變化會(huì)導(dǎo)致水庫(kù)溫躍層相應(yīng)的變化，隨著取水口位置的上移