龍羊峽水庫(kù)水溫模擬及其對(duì)下游河道水溫影響研究.pdf

1、大型深水庫(kù)的水溫模擬是水電工程研究需要的重要內(nèi)容之一,對(duì)于水資源合理開(kāi)發(fā)利用的可持續(xù)發(fā)展具有重要意義。本文在總結(jié)前人研究成果的基礎(chǔ)上,運(yùn)用MIKE3軟件中k-ε/Smagorinsky混合紊流模型方程對(duì)龍羊峽水庫(kù)庫(kù)區(qū)水溫和下游河道水溫進(jìn)行模擬,分析了水庫(kù)水溫分層的形成、發(fā)展和變化規(guī)律,并總結(jié)了水庫(kù)水溫分層的規(guī)律,取得了如下研究成果： (1)本文運(yùn)用k-ε/Smagorinsky混合紊流模型方程進(jìn)行模擬計(jì)算。計(jì)算結(jié)果良好,符合實(shí)測(cè)

2、水溫的分布規(guī)律。 (2)龍羊峽水電站水溫結(jié)構(gòu)屬于典型穩(wěn)定分層型。庫(kù)區(qū)壩前水體水溫分層具有明顯的季節(jié)性。5-10月來(lái)水溫度較高,水溫分層,由于氣溫高,呈現(xiàn)上層溫度高下層溫度低的狀態(tài)；11月開(kāi)始,庫(kù)區(qū)上游來(lái)水溫度逐漸降低,流量迅速減小,使水體處于混合狀態(tài),表層水溫隨著氣溫的降低而降低。4-9月龍羊峽水庫(kù)下泄水溫低于天然河道來(lái)水水溫,水溫溫差最大發(fā)生在5月,為-8.09℃,溫差最小發(fā)生在9月,為-0.7℃；10-3月,水庫(kù)下泄水溫高于

3、天然河道來(lái)水水溫,最大溫差發(fā)生在12月,為7.71℃,最小溫差發(fā)生在3月,為0.59℃。 (3)龍羊峽水電站下泄水溫與建庫(kù)前的天然河道相比,有一定程度的變化。水庫(kù)建成后將使得其下泄水溫的年內(nèi)變化幅度比天然河道有所減小。這是符合一般的大中型水庫(kù)下泄水溫規(guī)律。龍羊峽水庫(kù)壩前垂向分布呈現(xiàn)明顯的季節(jié)性變化,5-12月,龍羊峽水庫(kù)壩前呈現(xiàn)穩(wěn)定分層,其中0-50米水深的水溫相對(duì)較高的表層,5月份水溫遞減率達(dá)0.0448℃/m；50-80m水

4、深之間壩前出現(xiàn)了較為明顯的溫躍層,水溫梯度達(dá)到最大值,其中8月的水溫梯度達(dá)0.313℃/m,為該層各月的峰值；80m以下水溫隨水深變化很小,為滯溫層。 (4)龍羊峽水庫(kù)水體下泄后,到貴德水文站之前都已經(jīng)恢復(fù)到建庫(kù)前的天然河道水溫。各月影響下游河道的長(zhǎng)度分別為：10km、15km、20km、2km、60km,、60km、30km、50km、30km、1km、15km、25km。因此,龍羊峽水庫(kù)對(duì)下游41km處的尼那水電站只在5、6