观景口水库水温预测影响分析
虎跳峡水库蓄水对水温的影响分析
龙源期刊网 虎跳峡水库蓄水对水温的影响分析作者：隋欣齐晔来源：《中国人口·资源与环境》2008年第01期摘要：虎跳峡坝址为金沙江流域上下游鱼类的分界处，水生生物敏感而脆弱。
科学预测水库蓄水对水温的影响，对于研究水库兴建对水生生物的影响，保护金沙江流域鱼类资源，探讨水库泄水对下游农田灌溉作物的影响具有重要意义。
综合应用多种水库水温预测模型和方法，对虎跳峡水库蓄水后对库区和下游河道水温的影响进行了预测，并分析了水库泄水对下游灌溉作物的影响。
结果表明，虎跳峡水库蓄水后库区水温比蓄水前明显升高，正常蓄水位1 950 m和2 010 m两个方案库区年均水温分别增加5.9℃和5.6℃，且6月～次年1月水温增幅较大；4～9月水库泄水水温比天然河段水温分别低3.5～6.2℃和3.3～7.1℃，两个方案都将对坝下采用干渠取水灌溉的农田作物带来一定的影响。
关键词：水温；水库蓄水；虎跳峡水库；影响预测中图分类号：TV697．21文献标识码：A文章编号：1002-2104(2008)01-0185-04坝前水温结构及泄水水温是水库运行管理和水利水电工程环境影响评价中的重要因子。
虎跳峡水电站是金沙江梯级开发和“西电东送”的战略工程，电站建设可以提高下游梯级电站的电力效益，促进当地经济的发展，从根本上改善西南、华中、华南的供电质量和可靠性。
库区石鼓虎跳峡为金沙江水系上、下江段喜冷性的高原山区复合型鱼类和喜温性的平原型鱼类的分界，该河段为典型深谷河段，水流湍急，水温偏低，水生生物栖息环境较差。
可见，研究虎跳峡水库蓄水对河道水温的影响，对于金沙江流域水生生物保护具有重要的现实意义。
然而，有关虎跳峡水电站建设对库区及下游水温影响的研究至今尚未见文献报道。
本文综合应用多种水库水温预测模型和方法，对虎跳峡水库蓄水后库区水温结构进行了预测，并分析了水库泄水的水温及其对下游灌溉作物的影响，旨在为金沙江水能资源利用和水电工程的科学管理提供依据。
水库水温数值预测方法
水库水温数值预测方法
胡平;刘毅;唐忠敏;王吉焕
【期刊名称】《水利学报》
【年(卷),期】2010(041)009
【摘要】水库水温是混凝土大坝的一个重要的温度边界条件,是大坝温度应力和温度控制的重要影响因素之一.如何在水库建成前,合理地预测水库建成后的水温分布情况,是大坝设计的一个重要前提.通过对多个水库水温的调查分析及预测研究,总结出水库水温分布的基本规律和主要影响因素,主要影响因素包括:水库形状、水文气象条件、水库运行条件和水库初始蓄水条件.介绍了目前工程中预测水库水温分布的主要方法,并采用水库水温数值分析软件,对二滩水库和锦屏一级水库水温进行数值预测,结果与实测资料吻合良好.
【总页数】9页(P1045-1053)
【作者】胡平;刘毅;唐忠敏;王吉焕
【作者单位】中国水利水电科学研究院材料结构研究所,北京100038;中国水利水电科学研究院材料结构研究所,北京100038;中水顾问集团成都勘测设计研究院,四川成都610072;二滩水力发电厂,四川攀枝花617000
【正文语种】中文
【中图分类】TV315
【相关文献】
1.洋河水库水温初步预测方法 [J], 刘向楠;远立国;伟杰
2.基于Logistic曲线的水库水温预测方法研究 [J], 孙巧丽
3.水库水温预测方法研究 [J], 张华丽;周孝德;陈朋成
4.规范推荐的水库水温经验预测方法比选研究 [J], 杨梦斐;李兰;李亚农;何月萍;武见
5.松涛水库水温数值模拟研究 [J], 方晴; 马剑波; 沈文龙; 熊丝; 陆宝宏
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林海水库垂向水温预测及对下游冷水鱼类的影响分析
ｏｒ ｆ ｔ ｈ ｅ ａ ｑ ｕ ａ ｔ ｉ ｃ ｅ ｃ ｏ ｌ ｏ ｇ ｙ ｉ ｍｐ ｒ ｏ ｖ ｅ ｍｅ ｎ ｔ ａ ｒ ｏ ｕ ｎ ｄ ｔ ｈ ｅ ｒ ｅ ｓ ｅ ｒ ｖ ｏ ｉ ｒ ａ ｎ ｄ ｄ ｏ ｗｎ ｓ ｔ ｒ ｅ ａ ｍ ｒ ｉ ｖ ｅ ｒ ｃ ｏ ｕ ｒ ｓ ｅ ． Ｗａ ｔ ｅ ｒ ｔ ｅ ｍｐ ｅ ｒ ａ ｔ ｕ ｒ ｅ ｐ ｒ ｅ ｄ ｉ ｃ ｔ ｉ ｏ ｎ ｍｅ ｔ ｈ ｏ ｄ ｉ ｓ ｃ ｌ ａ ｓ ｓ ｉ ｉ ｆ ｅ ｄ ｉ ｎ ｔ ｏ ｔ ｗｏ ｔ ｙ ｐ ｅ ｓ ， ｎ ａ ｍｅ ｌ ｙ ｅ ｍｐ ｉ ｉ ｒ ｃ ａ ｌ ｆ ｏ ｒ ｍｕ ｌ ａ ａ ｎ ｄ ｍａ ｔ ｈ ｅ ｍａ ｔ ｉ ｃ ｌ ａ
Ｃｏ ｌ ｄ Ｗａ ｔ ｅ ｒ Ｆｉ ｓ ｈ ｆ ｏ ｒ Ｌｉ ｎ ｈａ ｉ Ｒｅ ｓ ｅ ｒ ｖ ｏ ｉ ｒ
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林海水库垂向水温预测及对下游冷水鱼类的影响分析
林海水库垂向水温预测及对下游冷水鱼类的影响分析王伟;杨子;邓国立【摘要】水库工程的建设不仅可以提高水资源利用效率,调节天然合理径流量的变化,而且还对水库的热量起到调节作用.水温预测是水利水电工程环境影响评价所需要的重要内容之一,准确模拟和预测水库的水温分布规律,并加以调控,对改善库区及下游河道的水生生态有着重大意义.水温预测方法大致可以分为两大类,即经验公式法和数学模拟法.经验公式法具有简单实用,并且需要的参数较少;数学模拟法在理论上比较严密,并且随着计算科学的发展,越来越成为研究的主要手段和方法;数学模拟方法预测软件昂贵,所需参数较多.【期刊名称】《黑龙江水利科技》【年(卷),期】2013(041)007【总页数】3页(P15-17)【关键词】林海水库;垂向水温;经验公式;出库水温;冷水鱼类【作者】王伟;杨子;邓国立【作者单位】黑龙江省环境工程评估中心,哈尔滨150001;黑龙江省水利水电勘测设计研究院,哈尔滨150080;黑龙江省水利水电勘测设计研究院,哈尔滨150080【正文语种】中文【中图分类】TV697.21;TV697.420 引言水库水文分布收到诸多因素影响，如太阳辐射、水库物理特性、入库水量和泥沙等，其水温垂向分布大致可分为3钟类型，即混合型(等温型)、稳定分层型和过渡型。
混合型水库大多为调节能力较低、水深较浅的水库，由于上、下层水体可进行充分的热量交换，年内不同时间和深度的水温分布都比较均匀，其水温变化与气温有显著的相关关系。
稳定分层水库是指库表水温差别明显，上下层水体不能进行充分的热量交换，一般水深＞40 m，调节能力大的水库。
其垂向水温结构可分为3层:上层，即温变层，该层水温受环境温度影响大，随气温变化明显;中层，又称温跃层或斜温层，该层水温随着水深的增加剧烈变化，温度梯度可达1.50℃/m以上;下层，也称滞温层，该层水温基本保持均匀，年内变化很小，常年处于低温状态。
过渡型水库兼有混合型和稳定分层型特征的水库，既可以呈现很强的温跃层，上、下层水体之间也能进行充分的热量交换，年底库底温差很大。
四方井水库水温影响预测与评价
四方井水库水温影响预测与评价作者：胡西红黄影来源：《绿色科技》2017年第16期摘要：以四方井水库为例，分析了水温垂向分布，结合工程开发任务和布置剖析了发电尾水在下游河道的升温情况，对比天然水温，阐明了低温水对水生态环境的影响。
关键词：水温分层；环境影响；四方井水库中图分类号：TU697.2文献标识码：A文章编号：16749944（2017）160001021引言水库水温分层及其低温水下泄是水利水电工程建设引起的重要环境问题之一[1]，因此，有必要了解水库的水温分层情况，通过工程和非工程措施来进行水库水体调节和管理，减缓水库下泄低温水对环境和生态的不利影响[2]。
2工程概况四方井水利枢纽工程位于袁河一级支流温汤河下游，坝址位于距宜春市中心城约7.0 km 处的湖田镇坪田村，坝址距温汤河入袁河河口约9.0 km，是一座以防洪、供水为主，兼顾发电等综合利用效益的大型水利枢纽工程。
水库正常蓄水位152.00 m，总库容为1.19×108 m3。
3水库垂向水温结构采用通用的库水替换次数判断水库水体水温结构类型：α= （多年平均年入库径流量） / （总库容）β=（一次洪水总流量）/（总库容）当α20时水库为混合型；101的大洪水，则洪水会破坏原有的水温结构，使其变为临时的混合型，而β经计算，该水库α值为1.39，小于10，β值为0.16，小于0.5。
根据上述判别标准，四方井水库水温结构属稳定分层型。
四方井水库正常蓄水位为152 m，供水和发电取水口高程均为120 m，即供水取水口位于正常蓄水位下32 m。
根据地形图可知，坝前水深约为42 m。
3.1垂向水温计算3.1.1计算方法根据《水利水电工程水文计算规范》（SL278-2002），垂向水温按东勘院公式进行计算：Ty= （T0-Tb） e^ （-（y/x）n） +Tb（1）n=15/m2 + m2/35（2）x=40/m+ m2/[2.37×（1+0.1m）]（3）式（1）、（2）、（3）中Ty——从库水面计水深为y处的月均水温（℃）；T0——库表面月平均水温；m——月份，1、2、3……、12；n、x——与m有关的参数；Tb——库底月平均水温。
安徽白莲崖水库库区水温结构及影响分析
由图 １ 可以看出 ， 白莲崖水库水温沿垂向逐步降低 ， 垂直
水温结构大致分为三层。上层（ 又称活动层 ） 于水面到水深 位
２ 白莲 崖水 库 库 内水 温 结构
采用人 工方法 ， 应用 Ｄ Ｗ６ ５型 多路 温度巡 回监 测器 Ｂ —
水温 （ ） ℃
５ ７ ９ １ ｌ ｌ ｌ １ Ｉ ３ ５ ７ 口 ２ ２ ２ ２ ２ ３ ３ ３ ｌ ３ ５ ７ ９ １ ３ ５
２ｍ范围内， ５ 受气温、 太阳辐射等因素的影响 ， 年度变化较大 ；
中层 （ 又称温跃 层 ） 位于水面下水深 ２ ～ ５ ５ ３ ｍ范围内 ， 水温随
目标 ，因此 白莲崖水库低温水下泄对下 游河 道灌溉没有影
距生鑫 放水 口的矩 离 （ ｍ ｋ）
图 ２ ０ ８月减水河段水温沿程变化对 比图 ２ １ １年
响， 对水生生态影响较小 。
由于白莲崖水库为年调节型水 库 ，进行 三期 的即时观
测 工作成效 有待检验 ，为 了系统 的了解 白莲 崖水 库库 内水
５ 结论 和建 议
本次观 测时段内 ，白莲崖水库发 电尾水对 下游河道水 温 影响距离约 ５ ｉ，水库生态放水下泄低温水对 下游减水 ｋ ｎ 河 道水 温产 生影 响 ，影 响 距离 也约 ５ ｉ。根 据调查 坝下 ｋ ｎ ５ ｍ、 电站下游 １ｋ ｋ 发 ５ ｍ内没有灌 溉取水 口和敏感生 态保护
综合利用效益 ， 水库水体 水温 为稳定分层型 ， 水库工程运行 中，发 电用水的温度变化给其下游地区的生态环境 等带来
了一定 的影 响。 了解 库内水温分层情况 ， 能为制定影 响减缓 措施及水库运行管理提供依据 。
水利水电工程水温影响预测及技术复核要点
水利水电工程水温影响预测及技术复核要点答：水温是水利水电工程水体特性的重要参数，而水温受多种环境因子的影响，对水体特性影响很大，不仅影响到水利水电工程的设计、施工，也直接影响水库的水量及供水能力等。
因此，对水温的预测和复核是水库建设项目设计时需要量起的一环，以保证水利水电工程的质量和安全，取得理想的经济、安全、高效的运行成果。
1.水温影响因素及预测要点水温受全年气候变化影响比较大，但也受多种水文条件、水库流量、汇流源及受水原水温等因素影响。
在预测水温时要求（1）确定气候因素相关的水温计算地区的气温特点，水库所在地拟入库的气温情况；（2）考虑水库和支流水文参数以及水利控制水温的技术措施等，分析水体与地表热量传递关系，并根据情况给出水温预测方案。
2.技术复核要点（1）根据水库水量变化情况，分析水温变化规律；（2）综合采用相关数学中的模型及实测观测数据，对水温预测进行复核；（3）根据水温对水体密度及水体热力学特性的影响，对水温影响的模型及计算方法进行修正；（4）凡是有关水温干湿度间的联系，以及温度变化快慢的相关求解，都要特别注意，做出合理复核。
3.应用技术为了实现水温影响预测及技术复核，在使用相关数学模型及实测观测数据时，可以采用相应水文、气象、水资源等领域的应用技术，例如：（1）水文模型，如数值水文模型，可以分析水温与水量变化的关系；（2）气象模型，如气压、湿度、风向及强度等的模型；（3）水温模型，如数值模拟水温变化情况等；（4）水体影响系数模型，它可以根据水库特性进行水温预测，用来反映水温变化和热量传递等；（5）水力学模型，用来研究影响水温的河流、湖泊等水文系统；（6）水库操作规律模型，主要研究水库操作对水温变化的影响。
通过这些应用技术，可以精确预测水温，为水库运行提供有效指导，以保障既有水利水电工程的安全，又能在满足安全使用水位范围内获得最佳运行效果。
八泉峡水库水温预测研究
重力坝 ， 最大坝 高 ６ ． 总库 容 ２ ５ ９万 ｍ ， ９２ ｍ， ０ ０． ９ 坝址 以上控 制
流 域 面 积 ６ ． ｋ 流 域平 均 坡 度 ５％ ， ２８ ｍ ， ０ ｏ 流域 平 均 宽 度 ５ ｍ， ．ｋ ３
流域主河道长度 １． ｋ １ ｍ，流域特征值 １ 。特征参数参考 ２ ０ ９ ． １ ０８ 年《 山西省壶关县八泉峡供水工程可行性研究报告》 。
一
月平均库表水温（ｃ ； ｏ）
—
０５的洪水 ， ． 则水库仍稳定分层 ；．＜ ＜ ０５ ８ １的洪水 的影响介于二者
之间。
—
月平均库底水温（ｃ ； ｏ）
ｍ —月份 。 —
密度佛汝得数法是 １６ ９ ８年美 国 Ｎ ， ｎ等提 出用密度 佛汝 ｏｏ
得 数 作为 标 准 ， 判 断 水库 分 层 特 性 的方 法 ， 来 密度 佛 汝 得 数 是 惯性 力 与 密 度差 引起 的浮 力 的 比值 ， ： 即
ｍ
（） ５
ｍ）
（） ２
４ ０
。
２３ ＋ ７ １ １ （ ０
． ．
（） ６
ｍ
当ａ ｌ ＜ Ｏ时 ， 为分层型 ；０ ￣ ２ ， １＜ ＜ ０时 为过渡型 ；＞ ０时 ， ａ２ 为混 合型。对于分层性水库 ， 如 １ 的洪水 ， 则为临时性 的混合型；＜
式中 ： ——水深 Ｙ 的月平均水温 （ ； 处 ℃）
山西科技
Ｓ Ａ Ｘ Ｃ Ｅ Ｃ Ｎ Ｅ Ｈ Ｏ Ｏ Ｙ Ｈ Ｎ Ｉ ＩＮ ＥＡ Ｄ Ｔ Ｃ Ｎ Ｌ Ｇ Ｓ
２１年 ０１
第 ２ ６卷
第 １ 期
●应 用 技 术
八泉峡水库水 温预测研 究
张 胴
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观景口水库水温预测及影响分析
摘要：水库水温是表征水库热状况的基本要素，也是水利水电工程环境影响评价的一项重要因子。
本文预测了观景口水库蓄水后垂向水温分布，以及水库下泄水温与河道天然水温的差异，分析了对下泄水温对灌溉作物的影响，从工程设计、灌溉方式方面提出了对策措施。
关键词：环境影响评价水温观景口水库
abstract: reservoir water temperature is the basic elements of heat reservoir characterization and is also an important factor of the environmental impact assessment of water conservancy and hydropower project. this paper predicts water vertical water temperature distribution of the view mouth reservoir, and the difference between reservoir water temperature and natural river water temperature and analyzes the influence of the temperature to irrigate crops. it has been from engineering design, irrigation modes of proposed countermeasures to discuss.
key words: the environmental impact assessment, water temperature, view mouth reservoir
中图分类号：tv697.2+5 文献标识码：b 文章编号：2095-2104（2011）12-0000--00
观景口水库位于重庆市巴南区长江南岸一级支流五布河上，坝
址位于东泉镇上游约1.5km处。
五布河观景口坝址以上河道长62km，控制流域面积461km2，多年平均天然径流量2.46亿m3。
水库总库容1.42亿m3，正常蓄水位274m，死水位249m，正常蓄水位时水库面积约7.52km2。
枢纽区建筑物主要有拦河坝、下游消能防冲设施和输水取水口等组成。
挡河坝为碾压混凝土重力坝，最大坝高
74.3m，放水洞高程249.0m。
水库规划灌区面积约5万亩，灌区主要种植水稻。
水库承担重庆市南岸区和巴南区城镇、灌溉和农村人畜供水任务，无下游防洪任务。
水库根据来水和季节，首先向下放生态用水，然后依次为茶园组团、城镇、农村人畜、灌溉供水，当库水位低于死水位时，停止供水。
1 水库水温结构判定
水库水温结构判别采用《水利水电工程水文计算规范》（sl278－2002）中的α－β法判别公式，有两个判别指标：
α=多年平均径流量/总库容β＝一次洪水总量/总库容
当α20时水温结构为混合型。
对于分层型水库，β1时，洪水在相应时段内破坏水温分层而呈现为临时混合层。
坝址处多年平均径流量为2.46亿m3，总库容为1.42亿m3，百年一遇的三天洪量为0.8亿m3。
经计算，α＝1.73，β＝0.56，表明水库水温结构为分层型，入库洪水水温分层结构稍有影响，水库水温基本属于稳定型分层。
2 水库水温垂向分布预测
分层型大型水库在横向、纵向、垂向上均存在水温的不均匀性。
对于狭长型水库在正常蓄水位时，横向的月均水温差别很小；纵向上存在水温的差别，一般为沿程逐步升温；垂向上（尤其是坝前）表现为稳定的水温分层。
坝前水温分层结果直接影响水库下泄水温，而纵向的水温差别对环境的影响并不明显，因此主要对坝前垂向水温进行预测。
水库垂向水温预测采用《水利水电工程水文计算规范》（sl278－2002）中的东勘院方法，见公式（1）。
（1）
式中：ty——月均水温；ta——库表月均水温；m——月份；tb ——库底月均水温。
查表确定库表、库底水温，水库水温垂向分布预测结果见表1。
表1水库垂向水温分布预测表单位：℃
从预测结果看，库区水温垂直结构大致分为3层：12m以上为活动层，水温受气温影响，库表水温在10～29.6℃之间变动；温跃层出现在12～30m之间，以8月最为显著，水温随水深剧烈变化，水温梯度达0.6℃／m以上；滞温层位于水深30 m以下，水温变幅很小，基本与库底水温保持一致，常年维持在10.0～12.2℃之间。
3水库下泄水温与天然水温差异
根据工程设计，水库正常蓄水位274m，放水洞高程为249m，即从正常蓄水位以下25m处引水。
坝址处缺少五布河天然水温监测资
料，河道天然水温预测采用四川大学李克锋等提出的河流天然水温与气温、相对湿度、风速关系式（2）进行估算[1]。
（2）
式中：t―—天然水温；t―—月均气温；r―—相对湿度；ω―—月均风速。
根据巴南区气象资料，坝址处河道天然水温及与下泄水温温差预测见表2。
表2河道天然水温及与下泄水温比较表单位：℃
根据预测结果，4～9月水库下泄水温低于天然水温2℃以上，影响最大出现在7月份，水温下降8℃以上。
4低温水对农作物影响分析及措施
水库灌区主要作物为水稻，根据相关试验资料，水稻对水温要求见表3 [2，3，4，5]。
表3水稻各生长期对水温的要求单位：℃
水库灌区水稻主要用水期为5～8月，根据预测，河道天然水温基本满足最低水温要求，水库下泄水温不能满足最低水温要求。
水库坝下左侧灌区如果直接使用水库下泄水进行灌溉，会对水稻造成冻害影响。
解决分层型水库对农田灌溉造成的冻害问题，常用的措施包括：大坝设计考虑分层取水措施，提高下泄水温；灌区工程设计考虑宽
浅式过水断面渠道，利于渠道中水体水温上升；采用田间调温措施，在渠道适当位置修建加温池，同时充分利用田间池塘等作加温水池，待水温提高以后再进行灌溉[3，5]。
参考文献：
1..李克锋，郝红升等.利用气象因子估算天然河道水温的新公式[j]. 四川大学学报（工程科学版），2006，38（1）：1～5.
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3.詹晓群，陈建，胡建军. 山口岩水库水温计算及其对下游河道水温影响分析[j]. 水资源保护，2005，21（1）：29～35.
4.赵成. 水库低温水对水稻影响的初探[j].水利水电技术，2007（12）：73～74.
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