梯級水電開發(fā)的水溫累積效應規(guī)律研究及水庫水溫預測.pdf

1、隨著人類社會與經濟的快速發(fā)展，能源的需求量越來越高，對電力的需求擴大，導致一系列水電開發(fā)項目的快速興建。在我國，水能資源儲量豐富的前提下，國家水電部門重點規(guī)劃了12個大型水電基地，其中，黃河上游龍羊峽至青銅峽河段為重點開發(fā)基地之一。本文即以黃河上游龍羊峽至劉家峽河段已建梯級電站為例，關注河流水電梯級開發(fā)對水環(huán)境中的水溫要素造成的影響享,探尋建庫前后河道水溫演變規(guī)律，梯級水庫聯(lián)合運行條件下水溫累積效應的體現(xiàn)，旨在為黃河中上游河段梯級水電項

2、目的合理開發(fā)利用、水庫的優(yōu)化調度及其它河流水電開發(fā)的規(guī)劃研究提供一定的借鑒和指導意義。具體研究內容及主要成果如下：
　　 1)對龍劉河段原天然河道狀態(tài)下水溫長系列觀測資料進行分析，總結河段水溫的時間累積效應及沿程空間累積效應，得出結論：隨著時間的推移，在全球氣候變暖的總趨勢下，近20年來水溫的時間累積效應較為顯著，特別體現(xiàn)在夏季5-8月份，四大水庫聯(lián)運期（2004-2008年）與天然河道狀態(tài)時（1960-1966年）相比，水溫均

3、值升高1℃左右；自上游至下游河道水溫分布呈現(xiàn)沿程增溫趨勢，且增溫率沿程遞減。
　　 2)隨著梯級電站的陸續(xù)開發(fā)，原天然河道狀態(tài)遭到破壞，沿程各水文站水溫均受到不同程度的影響，特別是在上游龍頭水庫龍羊峽運行影響下，貴德站處水溫年內分布的正弦規(guī)律極大程度的遭到改變；水溫沿程增溫率發(fā)生改變，與天然河道狀態(tài)相比，呈現(xiàn)不同的水溫響應關系。
　　 3)對龍劉河段不同水庫聯(lián)合運行及龍羊峽、劉家峽單庫運行條件下，所引起的水溫累積效應現(xiàn)象

4、進行分析：龍羊峽水庫在三種典型工況下（枯水年高水位、豐水年中水位、平水年低水位）運行，下游河道水溫所受影響呈現(xiàn)明顯的差異性，枯水年高水位工況將帶來相對最不利的水溫變化；劉家峽單獨運行時，引起下游上詮水文站處水溫年內變幅較天然狀態(tài)下減少2℃，主要體現(xiàn)在冬季的升溫效應；不同水庫聯(lián)合運行時，將引起河道水溫不同程度的累積影響：龍庫和劉庫聯(lián)合運行使得下游水溫分布所受影響較劉庫單庫運行時加大，三庫聯(lián)合運行表現(xiàn)為對水溫累積效應的協(xié)同作用，2004年公

5、伯峽水庫的運行表現(xiàn)為對水溫累積效應的拮抗作用。
　　 4)對梯級水電站相對最不利高水位聯(lián)合運行工況下，各水庫庫體內水溫分布狀況及下游河道水溫所受影響狀況進行模擬計算，利用MIKE3模型及河道一維計算模型進行，得出以下結論：龍羊峽水庫屬于典型分層型水庫，分層主要體現(xiàn)在5～10月份；李家峽水庫水溫結構也為分層型,5月～11月水庫表溫與底部水溫溫差變幅在2℃-8℃之間，水庫下泄水的影響下，使得下游河道水溫冬季增溫效應與夏季降溫效應明顯