梯级水电开发逐渐成为流域水资源综合开发的大趋势，对河道水温影响问题也是梯级规划和建设中水生态环境保护的重要内容之一。为更好地规划利用水资源，设定合理的水库运行方式，总结归纳水电站建设前后水温分布规律，模拟梯级水库群的库内水温分布结构，减小水电开发带来的不利影响，具有十分重要的现实意义。　　本文选取西北地区黄河上游和汉江上游梯级水库群为例，结合水库原型观测和三维数学模型的方式，采用不同湍流模型模拟库区水温，在有水质影响的库区采用水温水质耦合模型，进一步分析梯级水库群水温分布规律及其对河道水温影响，揭示不同类型水库对水温的累积影响效应，取得了以下主要研究成果：　　（1）建立适用于黄河上游的三维水温数学模型，并利用龙羊峡、李家峡水库的实测水温数据，进行了水库水温模型的参数率定和验证，模拟水温与坝前实测值吻合良好。同时，利用水温模型中的悬移质对流扩散模块，预测刘家峡库区水温分布，结果表明泥沙异重流导致刘家峡水库夏季水温近似呈混合状态分布。　　（2）分别采用水温模型中的Smagorinsky、标准k‐ε和混合k‐ε等3种湍流模块，模拟预测了李家峡水库升温期和高温期库区水温分布，对比库区实测水温资料，结果表明混合k‐ε湍流模块的模拟结果与实测值的误差最小，精度最高，为同类型水库水温模拟方法的选择提供了参考。　　（3）建立了三维水温水质耦合模型，以汉江上游安康水库为例，选取NH3‐N和COD为水质指标，模拟“引汉济渭”工程实施后安康水库库区水温、水质分布情况，因考虑了水质、水温和水流流场的联动效应，耦合计算结果比单独计算更与实际情况相符。进一步结合丰、平、枯3种典型年入流条件，模拟的库区水温在冷季均呈混合状态分布，暖季均呈弱分层状态。耦合计算的坝前垂向水质基本与水温的分布规律一致，受温度异重流影响，耦合预测水质的分层状态较单独预测显著。　　（4）以黄河上游玛曲至羊曲河段的规划方案为例，采用混合k‐ε湍流模块的水温模型，研究龙头水库方案调整而引起的水温累积影响变化。研究结果表明，4种方案段首宁木特、多松运行方式均比较类似，其库区坝前水温分布也基本一致，玛尔挡和茨哈峡均为高坝大库的类型，两者坝前水温分布也基本相同。宁木特（多松）、玛尔挡和茨哈峡对水温累积影响体现为协同增强效应，羊曲体现了削弱减小的水温累积效应。对比4种方案，方案二、四的水温改变幅度相对较小，对水温的累积影响效应弱于方案一、三，相对而言方案四的影响最小。　　（5）以汉江上游河段为研究对象，分析河道水温现状，开展已建梯级石泉、安康的水温影响回顾分析，采用水温水质耦合模型，开展“引汉济渭”实施后水库水温分布预测研究，关注梯级水库全部实施后的水温累积效应，比较调水前后梯级水库的水温影响差异。研究结果表明，已建的石泉、安康水库对河道水温均有一定程度的改变，安康的水温变幅更大。黄金峡、石泉和安康水库水温结构基本为混合型分布，仅在个别月份存在弱分层；喜河、旬阳、蜀河和白河水库的水温结构均为混合分布。黄金峡、石泉水库呈现水温累积增大效应，在喜河水库水温累积影响有一定消弱，安康水库水温影响呈现了冷季水温升温显著的累积影响效应。受“引汉济渭”调水影响，在梯级末端白河水库，水温范围降低仅有0.4℃，调水对梯级末端的水温影响很弱。