季節(jié)性冰封水庫(kù)垂向水溫分布研究.pdf

1、水利水電工程對(duì)河道徑流的調(diào)節(jié)，將使庫(kù)區(qū)及壩址下游河段的水文情勢(shì)發(fā)生顯著變化，從而對(duì)水溫、水質(zhì)以及水生生態(tài)系統(tǒng)造成影響。特別是一些調(diào)節(jié)性能好的高壩大庫(kù)的建成投產(chǎn)，有些季節(jié)可能出現(xiàn)溫度分層現(xiàn)象，導(dǎo)致深孔和電廠尾水的出流水溫較低，極大地改變天然河道的水溫分布。在寒帶，寒溫帶及高海拔地區(qū)，水庫(kù)建成后，水面流速減小，在冬季隨著氣溫降低，天然情況下，庫(kù)區(qū)原來(lái)不結(jié)冰或者只結(jié)岸冰的河段可能全被冰層覆蓋。冰蓋的形成阻隔了寒冷的大氣與水庫(kù)水體的熱交換，減少

2、了水體在冬季的熱損失，這時(shí)候的水庫(kù)水溫高于天然情況下的河道水體溫度，甚至高于不結(jié)冰情況下的水庫(kù)水溫，這就與原有的天然河流以及不結(jié)冰水庫(kù)的水文、水溫情勢(shì)完全不同。同時(shí)由于水庫(kù)冰蓋的產(chǎn)生還將隔斷水庫(kù)的復(fù)氧過程，可能造成水庫(kù)水體質(zhì)量的下降。本文在總結(jié)前人研究成果的基礎(chǔ)上，采用數(shù)值模擬的方法，研究了在冬季有冰蓋形成情況下水庫(kù)全年的垂向水溫結(jié)構(gòu)以及對(duì)水庫(kù)下泄水溫的影響，研究成果可為制定水庫(kù)生態(tài)用水調(diào)度方案以及水庫(kù)建設(shè)的環(huán)境影響評(píng)價(jià)提供科學(xué)依據(jù)，主

3、要研究?jī)?nèi)容及成果如下： 1、總結(jié)了前人關(guān)于水庫(kù)水溫預(yù)測(cè)、水體表面熱交換、水面冰形成與消融本文得到國(guó)家自然科學(xué)基金項(xiàng)目“通過水庫(kù)調(diào)度滿足魚類生境需求的水力學(xué)問題研究”的資助，批準(zhǔn)號(hào)：50279025。等方面的研究成果，對(duì)水庫(kù)冰生消機(jī)制以及一年之中水氣之間、水體之間熱交換規(guī)律進(jìn)行了研究。 2、分冰封期和非冰封期兩個(gè)時(shí)期，根據(jù)一維熱傳導(dǎo)方程，采用有限體積法進(jìn)行離散，建立了適合于冬季有冰蓋生成的水庫(kù)水溫垂向一維水