【摘 要】
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大型水库修建会改变自然河流的水温,尤其是分层型水库泄流释放底部冷水会引起显著的生态干扰,分层取水已成为水库减缓下泄低温水的重要工程措施之一,结合水库运行方式和水温结构特征研究水库分层取水效果,可为水库生态运行调度提供重要参考。本文以引汉济渭工程的水源水库一三河口水库为研究对象,构建了水库全库区三维水温模型,对模型进行了参数率定和验证,模拟了不同调水情景下水库的水温分布及其下泄水温变化,并建立了坝前
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大型水库修建会改变自然河流的水温,尤其是分层型水库泄流释放底部冷水会引起显著的生态干扰,分层取水已成为水库减缓下泄低温水的重要工程措施之一,结合水库运行方式和水温结构特征研究水库分层取水效果,可为水库生态运行调度提供重要参考。本文以引汉济渭工程的水源水库一三河口水库为研究对象,构建了水库全库区三维水温模型,对模型进行了参数率定和验证,模拟了不同调水情景下水库的水温分布及其下泄水温变化,并建立了坝前段进水区水温模型,开展了两种叠梁门方案的下泄水温模拟和取水效果评估。取得的主要研究成果如下:（1）结合研究区气象和水温观测资料,分析了水温与相对湿度、气温和风速等气象因子的相关关系;通过气温与水温的拟合曲线推求出三河口水库入库和坝址年内水温过程;选取了两个典型水库,类比分析了三河口水库水温结构转换时间、表层水温及底层水温,为开展水库的水温模拟提供了借鉴。（2）依据水库运行方式和调水方案设定6种工况,探究了水库水温分布的差异及其下泄水温影响。年内3～11月水库基本为分层特征,高水位条件下分层较为显著,库底水温相对变幅较小,年内温差值为1.8～2.5℃;相比高水位,低水位温跃层厚度减少,底部水温年内温差值为3.0～6.4℃。即使采用表层取水措施,水库下泄水温依然存在夏季降低和冬季升高的特征,下泄水温峰值延迟基本为30天,水温阈值历时增加1～2个月。（3）对比分析了水库两种叠梁门方案的分层取水效果。在高水位高流量、高水位中流量和低水位中流量三种条件下,叠梁门顶层门叶高度为3m方案均优于9.8m的取水效果,下泄水温最为显著的月均水温值提高了 0.9℃。在表层水温梯度为3～7℃和引水流量为9.28～37.12m3/s,叠梁门方案3m相比9.8m下泄水温分别提高了 0.4～0.9℃和0.6～0.8℃,采用叠梁门方案为3m相比9.8m的取水效果有一定程度的提高。
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