水库水温预测方法研究.pdf

第14卷第2期水利科技与经济Vol114No12

2008年2月WaterConservancyScienceandTechnologyandEconomyFeb1,2008

水库水温预测方法研究

张华丽,周孝德,陈朋成
(西安理工大学环境科学研究所,西安710048)

[摘要]温度分层是水库的一个重要特征,它对库区及水库下游的生态环境有着巨大的影响。
低温水预测计算可首先对水库水温结构进行简易判别,在此基础上对水库水温计算,方法有经
验法、垂向一维模型、立面二维模型和三维模型等数学模拟法,详细介绍了丹麦水科所新开发
的MIKE3。
[关键词]一维模型;二维模型;三维模型;MIKE3
[中图分类号]TV697[文献标识码]A[文章编号]1006-7175(2008)02-0134-04

ResearchonPrecipitationMethodsinReservoirTemperature

ZHANGHua-li,ZHOUXiao-de,CHENPeng-cheng
(EnvironmentalResearchInstitute,Xi.anUniversityofTechnology,Xi.an710048,China)

Abstract:Temperaturewhichisanimportantparameterinreservoirshaslargeimpactontheeco-env-i
ronmentofreservoirsandthoselowerreachesofariver.Precipitationoflower-temperaturewaterisbased
onasimpledistinguishofreservoirtemperaturestructures,thencalculatedbymethodssuchas:empir-i
cism,1-Dverticalmodel,2-Dprofilemodeland3-Dmodel,etc.Thelastoneisimportant.
Keywords:1-Dmathematicalmodel;2-Dmathematicalmodel;3-Dmathematicalmodel;MIKE3

具有垂向分层现象。但不同的水库,由于库水密度分布
1绪论所形成的重力作用与库内水流所形成的混合作用的程度
我国是一个水库众多的国家,据初步统计有不同,垂向分层强弱的差异是很大的。一般由强到弱依
83219座,总库容4310@108m3。水库是重要的可多功能利次划分为分层型、过渡型和混合型这3类。稳定分层型的
用的地表水资源,在灌溉、防洪、发电、航运、养殖、生活用水库表层受气温和水面上的风作用,温度较高,混合均
水和观光旅游等国民经济活动中占十分重要的地位[1]。匀,成为变温层;变温层以下,温度竖向梯度大,称为温跃
国家环境保护总局于2005年12月13日至14日在北京召层;其下温度梯度小,称为滞温层。但到冬季则上下层水
开了水电水利建设项目水环境与水生生态保护技术政策温无明显差别,严寒地区甚至出现温度梯度逆转现象,上
研讨会,会议总结了关于水利水电工程下泄低温水影响层近0e,底层近4e。混合型水库无明显分层,上下水温
及对策措施。水库与人类生存和社会发展有密切的关均匀,竖向温度梯度小,年内水温变化却较大。过渡型水
系,合理利用水库资源,保护水库生态环境是社会经济发库介于两者之间。春、夏、秋季有分层现象,但不稳定,遇
展的重大课题。中小洪水时水温分层立即消失。
水库蓄水后改变了原有河道水文情势,库区内水体由于水库水温对农田灌溉、工业供水、生活用水、下
蓄热作用使得水温分布结构与天然河道迥然不同:¹水游河流的水质和生态平衡、以及库区水的利用(养殖、娱
温变化改变了库区内的水生生态系统;º水库特别是大乐)等方面都有重要影响,所以许多国家都非常重视水库
型深水库调度运行方式产生的下泄低温水还将影响到下的水温研究工作。
游河道鱼类繁殖以及引水灌溉水稻的产量。水库一般都

[收稿日期]2007-08-19
[作者简介]张华丽(1983-),女,山西洪洞人,在读硕士研究生,主要研究方向为水库环境影响回顾评价之水温研究;
周孝德(1960-),男,江西玉山人,教授,博士,主要从事水力学及水环境保护方面研究;陈朋成(1980-),
男,河南驻马店人,在读硕士研究生,主要从事水环境承载力计算研究.
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张华丽,等:水库水温预测方法研究第2期

式中Tm(y)为任意深度y的年平均水温;Ta为气温;A(y)
2水库水温预测方法的发展为任意深度y的水温变幅;E为水温相位差。
水库水温预测方法分为经验法和数学模型法。经验由于经验法是根据实测资料综合得到的,反映的是
性方法具