河流水电梯级开发水温累积影响研究

从流域开发对河流水温结构的影响方面进行分析,采用现场观测和数学模型计算相结合的方法,对水库水温结构进行研究,同时,对梯级电站下泄水温的累积影响进行数值模拟研究。研究结果表明,高坝大库对河流水温改变大,对水温累积影响的贡献大;流域开发程度越高,累积影响越大,5个梯级比3个梯级累积影响大。这一定量研究成果体现了梯级电站的水温累积影响和群体效应,可推进梯级水电站对河流水温影响的研究进程,并为研究大型电站运行减缓下泄低温水的对策措施提供依据和参考。

山区小流域梯级开发的水温累积影响研究

山区小型河流比降大,为充分利用发电水头常采用龙头水库加引水式电站的梯级开发方式。通过对西南山区某小型河流的水库以及河道水温年内变化过程的观测,研究龙头水库加引水式电站的梯级开发方式对河道水温过程的累积影响。观测结果表明：龙头水库蓄热作用明显,夏季龙头水库水温分层现象显著,坝前垂向温度梯度为0.15 ℃/m;坝前取水口对水库上层水体有一定抽吸作用,抽吸高度约8 m,下泄水温比取水口中心高程水温高1.3 ℃;从全年变化过程看,电站下泄水温过程较天然水温过程滞后1个月,3-4月表现出明显的低温水现象,9-12月表现出明显的高温水现象,月均水温最大差异分别为-1.7和2.8 ℃;同时观测结果显示水流经过引水式梯级后水温基本不变,首尾相连的引水式梯级导致龙头水库的下泄低温水较难恢复,春季低温水现象沿程累积增强,秋冬季高温水现象则沿程有所减缓。

水电开发对大渡河中上游梯级水库水温影响研究

梯级水电站的建立,会改变了原有河道的水温状态。充分了解大渡河干流猴子岩-瀑布沟河段已建梯级电站产生的水温累积影响,为后续河流梯级开发、优化调度、河流生态修复等提供基础支持,本研究基于猴子岩-瀑布沟开发河段相关水温监测资料,通过分析相关数据,研究梯级水库库区及下泄水温累积影响的相关规律。结果表明,大渡河中上游的猴子岩、大岗山和瀑布沟水库呈现季节性分层,但热分层最强的季节及持续的时间均存在差异;上游梯级运行在大岗山及瀑布沟坝址处存在水温累积影响。本研究还开发了水温恢复的临界河长的估算方法,明确了河段水温受梯级开发影响的再平衡机制。

水电开发对大渡河瀑布沟以下河段的水温影响

为探究水电开发对大渡河水温过程的影响,采用原型观测和数学模型相结合的方法,对比分析了瀑布沟电站开发前后下游河道的水温时空变化特性。研究成果表明,与天然情况相比,现阶段瀑布沟下游沿程水温出现了明显的均化效应和延迟效应以及春夏季低温水、秋冬季高温水现象,最大降温2.4℃出现在4月的龚嘴尾水断面,最大升温3.3℃出现在12月的瀑布沟尾水断面;瀑布沟下游小型水库均未出现水温分层现象,但形成的蓄水体对沿程升温有一定的弱化,沿程增温率由天然状态的0.8℃/100 km降至现阶段的0.5℃/100 km;采用考虑了机械能转化的数学模型能较好地模拟瀑布沟下游河道的水温过程,率定得到的"机械能—内能"转化率为55%。