糯扎渡水库水温变化模拟研究

• 作 者: 毕晓静
• 出 处: 云南大学
• 发表日期: 2020年03期
• 关键词: 糯扎渡水库 澜沧江流域 水温模拟 MIKE3 时空分异 原型观测

目前,我国水电开发正处于加速发展时期,水电技术将是中国推动能源生产和利用方式变革,以及应对气候变化的重要手段,在未来能源体系中,水电势必发挥更加重要的作用。但众多大型水电项目建设产生经济效益的同时,使河流生态环境也发生变化。水温作为河流生态系统较为敏感的水文要素,大坝修建后导致的水温变化对库区生态系统以及坝下河道环境将产生直接影响。为探究澜沧江中下游梯级水电开发对河流水温的影响,选择澜沧江干流水库库容、装机规模和年发电量最大的龙头电站——糯扎渡电站库区作为研究区域,采用原型观测与数学模型相结合的方式开展研究,模拟并分析库区水温时空变化规律,并对分异规律的形成原因进行深入研究,为水生态和水环境的保护及电站调度运行方式等提供了数据支持和理论基础。主要研究结果如下.:(1)电站的修建运行改变了坝下河道的水温变化过程。由于河流中原本流动的水体蓄水成库后,河流湖泊化,致使电站运行后坝下河道水温升温过程不同于天然河道,水温年较差缩小。(2)分别采用参数a—β判别法、Norton密度佛汝德数判别法以及水库宽深比判别法三种方法对糯扎渡水库水温结构进行判别计算,获得结果一致,初步判断糯扎渡水库为稳定分层型水库。后通过建模手段,模拟出糯扎渡库区水温分层变化规律。该规律符合典型分层型水库的特点,由此说明三种判别经验公式计算结果准确,均适用于澜沧江糯扎渡水库进行判别计算。(3)糯扎渡水库库区水温分层变化规律随月份和季节的不同而有所变化。冬季由于气温较低,导致整个库区水温偏低,水库水体呈现为散热状态。表层水温为16.8℃～18℃,水温较高区域集中分布在坝前,水层厚度约30～40m,范围约为坝前至上游80km河段,随着上游来水水温降低,长度范围逐渐缩小;中层水温为15.0℃～16.2℃,水层厚度受到上游来水水温的直接影响,变化较大;春夏季水库均处于吸热状态,由于气温的持续上升,库区表层水体吸收的太阳辐射能量也逐渐增加,致使表层水体温度持续上升,表层水温在18.4℃～22℃范围内变化。随着上游来水水温逐渐升高,库区表层水体长度范围逐渐扩大,水层厚度约为15m～30m。在水体与大气以及水体与水体间的热扩散和热交换作用的影响下,库区整体水温也逐渐升高,下层低温水厚度逐渐增大,下层水水温一直稳定在16℃～6.5℃。