浅谈梯级水电站对库区和河道水温的影响预测

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1、第33卷第3期水利水电科技进展2013年5月Vo1．33No．3AdvancesinScienceandTechnologyofWaterResourcesMav2013DOI：10．3880／j．issn．1006—7647．2013．03．006梯级水电站对库区和河道水温的影响预测李提来，陈黎明，王向明(南京水利科学研究院水文水资源与水利工程科学国家重点实验室，江苏南京210029)摘要：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

2、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。关键词：梯级电站；水温预测；温跃层；数学模型中图分类号：TV697．1文献标志码：A文章编号：1006—7647(2013)03—0023—06Influenceforecastofthecascadepowerstationsonwatertemperatureofreservoirsandrivers／／LITilai

3、，CHENLiming，WANGXiangming(StateKeyLaboratoryofHydrology—WaterResourceandHydraulicEngineering，，HydraulicResearchlnsitute，Na耐210029，ina)Abstract：Theone—dimensionalandthree—dimensionalhydrodynamicandwatertemperaturenumericalmodelsforareservoirofthecascadehy

4、dropowerstationwithdifferenttemperaturetypeswereestablishedtostudytheinfluencesofthecascadehydropowerstationconstructiononthewatertemperature．Theresultsshowthataftertheconstructionofthestations．theverticaldistributionofwatertemperatureinthereservoirchang

5、es：thedifferencebetweenthebottomandsurfacewatertemperaturesincreases；thespatialandtemporaldistributionsofwatertemperatureinthelowerreachesoftheriverchange；thevariationrangeofwatertemperatureinthelowerreachesoftheriverdecreases；andtheannualaveragewatertem

6、peratureofthedischargedflowdecreases．Keywords：cascadepowerstations；watertemperatureforecast；thermalstratification；numericalmodels我国山区河流落差大，水量充沛，具备建设梯级流水温的影响进行预测，为进一步研究梯级水电站建水电站的自然条件。开发梯级水电站不但可以充分设对整个河流鱼类和水生物生长影响提供理论依据。利用河流的水资源，而且还可以调节水量、提高防洪1水动力和水温数学模型和航

7、运能力以及增加旅游资源等。然而，梯级水电站的建设改变了河道的蓄水量、流量过程、水域面1．1一维水动力和水温数学模型积、水温分布和泥沙运动，所带来的生态环境问题也为研究梯级水电站建设对整个干流水温的影越来越受到关注。近年来国内外学者针对梯级水电响，首先将干流、大坝及其主要支流作为整体考虑，站建设带来的河流水温变化进行了研究，Huber采用一维水动力和水温数学模型进行模拟研究。等¨刮建立了垂向一维水动力和水温数学模型、平面一维天然河道水流运动计算可归结为求解一维二维水动力和水温数学模型和三维水动力和水温数非

8、恒定流圣维南方程组：学模型，并已在湖泊型水库的水温研究中应用；刘兰f+以一q：0芬等剖通过经验公式法和数学模型对水库水温进行了研究。梯级水电站水库对河流的水温影响较单【+()+gA(Oh+S+S(1)。)=0一水库的影响更为复杂，本文针对某河流梯级水电式中：Q为流量，m／s；为水位，m；A为过水断面面站开发中不同水库的水温结构类型，采用一维水动力积，m；为沿主流向的纵向距离，m；t为时间，S；q和水温数学模型和三维水动力和水温数学模型相结为