大型水庫分層取水下泄水溫研究.pdf

1、水庫的興建，形成了巨大的停滯水域，由于太陽輻射和水的理化特性，造成一種同原來天然河流完全不同的水域環(huán)境，水溫沿水深呈明顯的季節(jié)性分層分布。水庫特別是大型深水庫傳統(tǒng)底層取水方式產(chǎn)生的下泄低溫水，會降低下游河道的水溫，對下游的農(nóng)作物造成危害；抑制水生生物的生長和繁殖；造成水庫放流濁水長期化等問題。因此，水庫下泄低溫水的問題越來越受到各方的高度重視，并不斷加強(qiáng)高壩大庫下泄低溫水的研究。分層取水措施作為一種有效手段可以緩解下泄低溫水對下游生態(tài)環(huán)

2、境帶來的負(fù)面影響。
　　本論文的主要工作分為兩部分：第一部分研究大型水庫水電站進(jìn)水口分層取水下泄水溫的變化規(guī)律，以數(shù)值模擬為手段，以采用疊梁門分層取水的糯扎渡水電站為背景，探求庫內(nèi)水溫分布、取水口位置以及下泄水溫三者之間的關(guān)系；第二部分研究大型水庫生態(tài)用水分層取水下泄水溫的變化規(guī)律，以數(shù)值模擬為手段，以采用多層取水口取水的格倫峽谷大壩為背景，探求庫內(nèi)水溫分布、取水口位置以及下泄水溫三者之間的關(guān)系。最后總結(jié)大型水庫在這兩種分層取水方

3、式下的下泄水溫規(guī)律性結(jié)論，為大型水庫采取分層取水措施提供理論依據(jù)。主要研究內(nèi)容及成果如下：
　?。?）全面總結(jié)了水庫水溫及分層取水的研究進(jìn)展。針對水庫水溫，介紹了水庫水溫結(jié)構(gòu)的判別方法，并對水庫水溫的預(yù)測方法和模擬方法進(jìn)行了介紹。針對分層取水，介紹了分層取水的形式，并按試驗研究和數(shù)值模擬研究兩部分內(nèi)容，總結(jié)了70年來分層取水的研究成果。
　?。?）全面介紹了三維環(huán)境流體動力學(xué)模型EFDC，并基于EFDC模型，建立了大型水庫分

4、層取水下泄水溫數(shù)學(xué)模型，利用糯扎渡水電站多層取水進(jìn)水口水溫物理模型試驗值和格倫峽谷大壩下泄水溫實測值對模型進(jìn)行了驗證，證明了本模型模擬大型水庫分層取水下泄水溫的有效性和實用性。
　?。?）針對大型水庫水電站進(jìn)水口分層取水，以糯扎渡水電站疊梁門分層取水為例，數(shù)值模擬了三個典型年不同疊梁門擋水工況的下泄水溫，研究疊梁門分層取水下泄水溫的變化規(guī)律，分析得到了水庫水溫分布、取水口位置和下泄水溫三者之間的關(guān)系。數(shù)值模擬了單機(jī)引水流量變化和機(jī)