古贤水库水温结构初步预测
基于遥感的水资源短缺监测与评估研究
基于遥感的水资源短缺监测与评估研究一、引言水是生命之源,对于人类的生存、社会的发展以及生态系统的平衡都至关重要。
然而,随着人口的增长、经济的发展以及气候变化的影响,水资源短缺问题日益严峻。
为了有效地管理和保护水资源,及时准确地监测和评估水资源的状况变得尤为重要。
遥感技术作为一种高效、大范围、实时的监测手段,为水资源短缺的监测与评估提供了新的思路和方法。
二、遥感技术在水资源监测中的应用原理遥感技术主要通过传感器接收来自地球表面的电磁波信息,这些信息包含了丰富的地表特征和物理参数。
在水资源监测中,常用的遥感数据源包括可见光、红外、微波等波段。
可见光遥感可以获取水体的颜色、透明度等信息,从而判断水质状况。
红外遥感则能够测量水体的温度,对于研究水体的热交换和蒸发过程具有重要意义。
微波遥感具有穿透云层和在夜间工作的能力,能够全天候监测水体的范围和变化。
通过对这些遥感数据的分析和处理,可以提取出与水资源相关的参数,如水体面积、水位、水深、土壤湿度等。
三、水资源短缺监测的关键指标与遥感数据获取(一)水体面积和水位水体面积的变化是反映水资源量变化的重要指标之一。
通过遥感影像的解译,可以准确地识别出水体的边界,从而计算出水体面积。
对于大型湖泊和河流,还可以利用雷达测高卫星获取水位信息。
(二)土壤湿度土壤湿度直接影响着农作物的生长和水资源的涵养。
微波遥感可以穿透土壤表层,获取土壤湿度的分布情况。
(三)降水和蒸发降水是水资源的主要输入项,而蒸发则是主要的输出项。
气象卫星可以提供大范围的降水数据,而通过遥感反演地表温度和能量平衡,可以估算出蒸发量。
四、遥感数据处理与分析方法(一)影像预处理包括辐射校正、几何校正、大气校正等,以消除传感器误差、地形影响和大气干扰,提高数据的准确性和可比性。
(二)水体提取算法常用的方法有阈值法、光谱指数法、面向对象分类法等。
这些方法根据水体在不同波段的反射特性,将水体从背景地物中分离出来。
珠江三角洲顶点思贤滘分流自适应调节机制
第34卷第4期2023年7月㊀㊀水科学进展ADVANCES IN WATER SCIENCEVol.34,No.4Jul.2023DOI:10.14042/ki.32.1309.2023.04.013珠江三角洲顶点思贤滘分流自适应调节机制袁㊀菲1,2,陈文龙1,2,胡晓张1,2,卢㊀陈1,2,高时友1,黄鹏飞1(1.珠江水利委员会珠江水利科学研究院,广东广州㊀510611;2.水利部珠江河口治理与保护重点实验室,广东广州㊀510611)摘要:近年来珠江三角洲顶点思贤滘区西㊁北两江分流发生重大调整,并影响三角洲的防洪及供水格局,开展思贤滘分流研究对于三角洲分流调控及治理具有重要意义㊂本文采用20世纪60年代以来思贤滘区水文地形资料,利用物理模型㊁数学模型㊁理论分析等方法,分析思贤滘分流自适应调节规律及其机制㊂结果表明:思贤滘是一个天然的洪水调节器,具有稳定西㊁北江洪水分流比的作用,洪水越大,西江马口与北江三水流量之比越稳定,其稳定值约为3ʒ1,思贤滘下游约7km 河段地形是洪水期间分流自适应调整的主控因素,河道受两岸堤防约束,随着上游流量的增大,西㊁北江过水断面面积之比趋于定值,驱使两江分流比也趋于定值;当枯水期下游潮汐顶托或闸门启闭等作用引起河段发生变动回水时,思贤滘分流相应调整,且分流比对北江下游水体变化更为敏感㊂关键词:汊道分流;分流机制;X 形汊口;水力坡降;珠江三角洲中图分类号:TV143㊀㊀㊀文献标志码:A㊀㊀㊀文章编号:1001-6791(2023)04-0610-12↓收稿日期:2023-04-27;网络出版日期:2023-08-11网络出版地址:https :ʊ /urlid /32.1309.P.20230810.1156.002基金项目:国家自然科学基金资助项目(42006157);水利部流域水治理重大关键技术研究项目(2022YF001)作者简介:袁菲(1992 ),女,江西九江人,工程师,硕士,主要从事河口海岸动力方面研究㊂E-mail:yf0524@分汊河道在三角洲河网区是一种常见的河流平面形态,分流比是分汊河道的一个重要参数,其大小和变化决定河网区各支汊的兴衰[1-2],影响航道变迁㊁防洪情势㊁环境生态等诸多方面[3-4],开展自然与人类活动作用下的汊道分流机制研究具有重要的理论意义和实践价值㊂天然情况下,影响汊道分流的因素很多,如分流角[5]㊁分流口形状[6]㊁各汊道的地形变化[7]和来水来沙条件[8];人类活动干扰下的地形下切被证明对汊道分流有至关重要的影响[9-10];感潮河道内的潮波运动也是汊道分流的影响因素之一[11-12]㊂河道水流分配正是诸多因素间相互影响㊁相互调整结果的综合反映㊂在珠江三角洲一级分流节点思贤滘,几十甚至上百年来都维持着稳定的X 形汊口格局,受上游洪水㊁外海潮汐㊁平面形态㊁河床地形及地质等多因素的相互作用,思贤滘分流存在动态调整,并在一定程度上调控着下游河网动力及地貌演变[13-14]㊂目前,学者们对思贤滘分流的研究主要集中于分流年际变化特征,杨清书等[15]发现思贤滘的分水分沙格局自1993年后发生了重大变化,三水站分流分沙比显著增大;张灵等[16]认为水沙变异时间在1992年前后,并讨论了其负面影响,认为北江分流加大会导致三角洲腹地水位抬升㊂部分学者探讨了汊口地形变化对分流的影响,刘幼萍[17]对水文㊁地形成果分析,发现河床形态的重大变化导致西㊁北江分流比由1959 1989年的85ʒ15变为1989 2017年的80ʒ20;陈小齐等[18]分析认为21世纪以来西江地形下切幅度大于北江,地形不均匀下切导致西江分流增加2%㊂王博芝等[19]提出思贤滘分流还受余水位坡度㊁潮波衰减率等径潮动力的调节作用㊂由此可见,对于思贤滘分流规律及其变化原因的探讨目前还以定性分析及数据统计研究为主,对思贤滘分流比影响因素的认识仍不系统,对分流机制的研究及理论的探讨还较为匮乏,思贤滘作为珠江三角洲 牵一发而动全身 的关键节点,其分流规律及机制还需要进一步研究㊂㊀第4期袁菲,等:珠江三角洲顶点思贤滘分流自适应调节机制611㊀珠江三角洲不仅径潮动力复杂,且思贤滘形态为罕见的X形交叉口,进一步加大了问题的复杂性㊂本文结合资料分析㊁物理模型㊁数学模型及理论分析等方法,分析思贤滘分流的自适应调节规律,探讨X形潮汐汊口的分流机制,丰富感潮型分汊河道的分流理论研究,研究成果以期为河口三角洲的防洪㊁供水安全及水生态环境保护提供理论指导与决策建议㊂1㊀研究区域概况珠江三角洲形态呈 三江汇流,八口出海 格局(图1)㊂其中, 三江 分别为西江㊁北江和东江,西江㊁北江于广东省三水思贤滘相汇后注入西北江三角洲,东江于东莞市石龙镇汇入东江三角洲㊂西江和北江是珠江的两大重要水系,思贤滘为两江相连之处,是珠江三角洲上沟通西㊁北两江的第一条汊道㊂西㊁北江来流在此经过重新分配后折头南下,随后经河网各级支汊,通过八大口门入海㊂马口㊁三水水文站分别位于思贤滘西㊁东汊口,是西㊁北江下游的主要控制站㊂在平面上,思贤滘区呈X形,并且在几十上百年来维持着稳定的X形主支汊地貌形态格局㊂图1㊀研究区域Fig.1Study area2㊀资料收集与研究方法2.1㊀资料收集本文收集思贤滘区1999年㊁2005年和2020年3套地形数据,资料来自中水珠江规划勘测设计有限公司提供的水下地形测量成果;收集马口㊁三水断面20世纪60年代以来共7套断面地形数据,资料来自珠江水利委员会历次水文测验的实测大断面成果;收集马口㊁三水站1959 2017年逐日流量数据,马口㊁灯笼山㊁三水㊁冯马庙站年平均水位特征值,数据来自‘珠江流域水文资料“年鉴;收集珠江流域2005年6月及2006年7月洪水期水文资料,数据来自珠江水利委员会提供的特大洪水水文测验成果㊂612㊀水科学进展第34卷㊀2.2㊀研究方法2.2.1㊀数学模型建立包含珠江河网区及河口湾区的潮流数学模型(图2(a)),模型的计算范围是112ʎ12ᶄE 114ʎ54ᶄE, 21ʎ12ᶄN 24ʎ48ᶄN㊂模型有5条上游开边界,分别是潭江的石咀㊁西江的高要㊁北江的石角㊁溪流河的老鸦岗和东江的博罗,外海开边界为45m等深线处㊂模型采用1999年地形成果,采用1998年6月典型洪水期的珠江河网区同步水文测验资料进行验证,主要验证三角洲河网区的水位及马口㊁三水流量,计算误差在10%以内,符合相关规程要求㊂2.2.2㊀物理模型思贤滘局部物理模型上游边界取自西㊁北江弯道上游的顺直段(图2(b)),距离思贤滘约6km;下游边界分别位于距马口站4.8km㊁三水站8km的顺直段,原型南北长约17km,东西宽约16km㊂物理模型的平面比尺为300,垂直比尺为100,变率为3㊂模型下边界通过H Q(水位 流量)关系控制,采用溢流堰确定H Q关系使之与原型基本一致㊂工程后的流量变化则通过量水堰直接测得㊂采用2020年6月小洪水进行模型率定,采用2005年6月大洪水进行模型验证,主要验证马口㊁三水站水位及流量㊂图2㊀思贤滘数学模型网格及物理模型研究范围与布局Fig.2Sixianjiao mathematical model grid and research scope and layout of physical model3㊀思贤滘地形演变特征思贤滘全长约1.5km,平均河宽250m㊂滘区在平面上呈X形,西滘口跟西江干流相通,北滘口跟北江干流相接,西滘口南岸是陡直的岩质山体,其上游约500m沙洲为琴沙,北滘口上游沙洲为老鸦沙㊂1999 2020年,思贤滘区河道大体呈现滩淤槽冲特征㊂其中,1999 2005年,思贤滘区西江侧以冲刷为主,容积增加0.07亿m3,增幅为3%,主槽最大下切超过20m;北江侧河道相对平衡(表1,图3(a))㊂2005 2020年,思贤滘区西江侧总体由冲转淤,容积减少0.33亿m3,减幅为16%,滩槽分化显著,边滩强烈淤积,淤高超过5m,冲刷主要发生在局部深槽;北江侧容积减少0.13亿m3,减幅为15%(表1,图3(b))㊂分析范围向下游扩展,西江下游马口至天河段总体持续冲刷,北江三水至三善滘段由冲转淤(表1)㊂考虑当前上游来沙趋于减少,思贤滘区的马口及三水断面河床相对稳定(图4),预计未来思贤滘下游及三角洲河道河床较为稳定,滘区地形格局不会出现大的变化㊂㊀第4期袁菲,等:珠江三角洲顶点思贤滘分流自适应调节机制613㊀表1㊀思贤滘区及下游河段容积及其变化Table1Volume and change of Sixianjiao area and its downstream reaches河段容积/亿m3变幅/%1999年2005年2020年1999 2005年2005 2020年思贤滘区(西江侧) 2.03 2.10 1.773-16思贤滘区(北江侧)0.910.900.77-1-15马口 天河(西江)10.3011.0812.51813三水 三善滘(北江) 3.85 6.68 4.2973-36注:思贤滘区地形为2020年测量,西江马口 天河段㊁北江三水 三善滘段地形为2016年测量㊂图3㊀思贤滘区河道地形冲淤演变Fig.3Evolution of the terrain near Sixianjiao图4㊀思贤滘区马口㊁三水断面地形变化Fig.4Terrain change of Makou and Sanshui sections near Sixianjiao4㊀思贤滘分流自适应调节规律4.1㊀历史分流规律2000多年前思贤滘附近是洲岛众多的汊河区,西江直流过滘,随着北江东迁及三角洲的推进发展,元明614㊀水科学进展第34卷㊀时期,思贤滘形成西㊁北江分流(西江过北江)格局;清朝,围堤修筑加速滘区变窄,发育曲流弯道,思贤滘成为分流天然调节器,水流以西江过北江为主,同时洪水也可以反过西江[20];民国以来,由于北江河床增高快,过西江水量日增,形成了北江 强支夺干 的形势;20世纪50年代,年均北江水量入西江为22%,枯水季则达70%~80%㊂从思贤滘过滘水流的变化可以推断,其分流形势的调整与河床的冲淤变化密切相关㊂图5㊀马口洪季㊁枯季及全年分流比的年际变化Fig.5Inter-annual change of the flood season,dry seasonand annual diversion ratio of Makou4.2㊀近期分流变化20世纪60 90年代,思贤滘水流以北江过西江为主,洪季少部分时间为西江过北江㊂20世纪80年代以来,三角洲采砂活动频繁,思贤滘分流比不断调整㊂20世纪80年代至1993年,三角洲采砂主要发生在北江片区,北江三水分流比增大,西江马口分流比骤降,西江过北江流量增大;1993 2005年,西江采砂幅度大于北江,分流逐渐向西江增加;2005年以后,三角洲全面禁采,西㊁北江河床相对稳定,洪水分流比基本保持在78%左右(图5)㊂图6㊀各年代思贤滘日均流量与三水分流比关系Fig.6Relationship between the daily flow in the Sixianjiao channel and the diversion ratio at Sanshui over the years4.3㊀分流自适应调节规律采用马口及三水水文站逐日流量资料分析思贤滘的分流特征,见图6,上游来流量越大,三水的分流比越大;当流量达到一定阈值时,分流比趋于稳定,㊀第4期袁菲,等:珠江三角洲顶点思贤滘分流自适应调节机制615㊀大洪水时三水分流比稳定在25%左右,西江马口与北江三水流量比大致为3ʒ1㊂对比20世纪90年代前与2000年后三水的分流比,地形不均匀下切致使在同等来流条件下,三水分流比增大(图6(d))㊂枯水期思贤滘水流受到潮汐顶托作用影响,无明显规律㊂图7㊀物理模型试验中 067 洪水思贤滘分流情况Fig.7Results of a physical model experiment on the Sixianjiaodiversion during the typical 067 flood采用物理模型研究思贤滘的分流规律,模型试验结果表明(图7):①2006年7月,北江洪水为主的试验(代号 067 )中,思贤滘上游西㊁北江来流比随时间不断变化,但下游分流比趋于稳定㊂分流前,西㊁北江流量比范围为1.2~7;分流后,马口和三水流量比总体稳定在3ʒ1㊂②2005年6月,西江洪水为主的试验(代号 056 )中,洪峰时刻,思贤滘水流为西向北(图8)㊂2006年7月,北江洪水为主的试验中,洪峰时刻,思贤滘水流为北向西㊂③当西江洪水大于北江洪水3倍以上时,思贤滘水流为西江过北江;当西江洪水小于北江洪水3倍时,则为北江过西江㊂由此可见,思贤滘是一个天然的洪水调节器,具有稳定西㊁北江洪水分流比的作用㊂图8㊀ 056 及 067 洪水思贤滘分流物理模型试验Fig.8Physical model experiments on the Sixianjiao diversion during the typical 056 and 067 floods5㊀思贤滘分流自适应调节机制5.1㊀思贤滘下游地形影响根据流量关系Q =Av ,其中,Q 为流量,A 为过水断面面积,v 为断面平均流速㊂对于受两岸堤防约束的河道,其断面往往呈不规则 U 型形态,断面的上部水面宽趋近于常数,水位 面积关系曲线近于直线㊂当水位变化d Z 时,面积相应变化d A ,水位 面积关系曲线的斜率与河宽(B )之间有如下关系:d A /d Z =B ㊂对两边同时积分可得,A =BZ +a ,其中,a 为堤防以下不规则的河床断面面积,BZ 为由堤防约束的规则矩形面积,其物理意义可理解为:断面过水面积由堤防上㊁下2部分断面面积组成㊂西江与北江的平均过水断616㊀水科学进展第34卷㊀面面积之比则表示为A xjA bj =B xj Z xj +a xjB bj Z bj +a bj (1)式中:下标xj㊁bj 分别表示西江㊁北江㊂西㊁北江由思贤滘联通,滘区附近两江水位相差较小,因此,上式可视为A xj /A bj 关于Z 的反函数,当Z 由0无限增大时,A xj /A bj 不断减小且趋于定值,当两江存在水位差Δz 时,该趋势依然显著,相关关系见图9,即B xjB bj <A xjA bj <a xja bj(2)由于两岸水位不会无限升高,因此,A xj /A bj 最终表现为介于B xj /B bj 与a xj /a bj 之间的某一值,且随水位升高趋向于稳定㊂根据水位与流速的一般关系,随着水位升高,流速先增大后趋向于定值,此时过水断面面积为流量的主要控制因素㊂西㊁北两江河道由堤防约束,高水位时河宽固定,随水位升高,两江过水断面面积之比不断减小且趋于稳定,这是造成两江流量之比不断减小且趋于定值的主要原因㊂采用思贤滘下游30km 河段的多套地形资料验证两江过水断面面积之比,结果表明,随着水位的升高,西㊁北江平均过水断面面积之比不断减小,且水位越高减幅越小,比值趋向于稳定(表2及图9)㊂图9㊀西㊁北江断面面积比随水位变化Fig.9Ratio of section area between Xijiang andBeijiang rivers with the water level表2㊀思贤滘下游西、北江河段断面面积比Table 2Ratio of the crossing section area of the Xijiang and Beijiang rivers at the downstream of Sixianjiao水位/m 1999年2005年2016年<0 3.7 3.7 3.9<5 3.1 3.2 3.3<102.93.03.1进一步计算不同水面线下思贤滘下游不同距离河段的过水断面面积之比(表3),各河段的比值仍趋近于定值,然而不同河段的比值不同;根据曼宁公式v =CRS f (C 为谢才系数,R 为水力半径,S f 为水力坡降),忽略水力坡降影响,在宽浅河段R 约等于水深(h ),流速与h 成正比,因此Q xj /Q bj =A xj v xj /A bj v bj ʈ(A xj /A bj )(h xj /h bj )(3)考虑流速变化后,思贤滘下游15km 内,西㊁北两江计算流量之比趋近于3ʒ1,与分流规律一致;思贤滘下游30km,西㊁北两江流量之比趋近于3.5ʒ1,这是由于北江下游15~30km 之间紫洞水文站附近的支汊分流,导致两江流量比值变化㊂综上可知,天然条件下,思贤滘下游地形是分流自适应调节的决定性因素,其中,西㊁北江过水断面面积之比是控制分流比的关键地形参数,水深对分流比有小幅修正作用㊂㊀第4期袁菲,等:珠江三角洲顶点思贤滘分流自适应调节机制617㊀表3㊀频率洪水水面线下的西㊁北江地形参数及流量之比Table3Topographic parameters of the Xijiang and Beijiang rivers and their flow ratiosfor water levels corresponding to different flood frequencies河段A xj/A bj h xj/h bj Q xj/Q bj50年一遇100年一遇50年一遇100年一遇50年一遇100年一遇思贤滘下游7km 2.7 2.6 1.2 1.2 3.2 3.0思贤滘下游15km 2.7 2.6 1.2 1.2 3.3 3.1思贤滘下游30km 3.2 3.1 1.2 1.1 3.7 3.5㊀㊀思贤滘下游的西㊁北江干流至入海口河道总长分别约为145㊁90km,且河道沿程多汊道分流,因此有必要进一步研究影响两江分流的关键河段㊂根据数学模型对下游不同河段河床变化后的分流效果进行计算,见表4,分别对思贤滘下游2.5㊁7㊁15㊁30及60km河段河床进行改造,结果表明,越往下游,地形变化对分流影响越小,思贤滘下游局部河段(大约7km左右)是控制两江分流比的节点性河段㊂表4㊀思贤滘下游北江不同河段回填5m后和西江不同河段下切5m分流变化Table4Changes in flow diversion under different engineering conditions in the river sections downstream of Sixianjiao:a 5m backfill in different sections of the Beijiang River versus a5m incision in the different sections of the Xijiang River工况回填5m下切5m三水分流比/%分流比变幅/%三水分流比/%分流比变幅/%现状25/25/2.5km19 2.4021 1.507km13 2.40210.8015km13 1.20210.4030km120.40190.2060km120.20160.105.2㊀思贤滘下游变动回水影响枯水时,思贤滘分流受到下游涨潮动力影响无明显规律,可以归结为下游变动回水的影响㊂引起变动回水的原因包括:下游水库㊁湖泊和海洋等水体水位的变化引起的顶托;干流受下游支流涨水的顶托;下游渠道闸门的启闭;下游河道壅水或植被阻力等㊂受变动回水影响的水流可认为属于稳定渐变流,因为下游水量的变化一般是缓变的,下游回水的顶托引起的比降变化亦是缓变的,因此,受变动回水影响时的流量与各水力因素间的关系可用曼宁公式表示,即Q1 Q2=AR2/3S1/2f1/nAR2/3S1/2f2/n=S1/2f1S1/2f2(4)式中:下标1㊁2分别表示下游发生变动回水前㊁后的情况;n为糙率㊂表明受变动回水影响,下游水体变化引起的水力坡降变化导致河道过流量发生变化,进而影响西㊁北两江分流比㊂基于物理模型,控制西江㊁北江来流量和来流比不变,通过改变下游边界水位的方法,分别设置3组工况,模拟下游变动回水对思贤滘分流的影响(表5)㊂为研究西江下游变动回水影响,采用西江为主洪水进行模拟,上游边界为西江100年一遇遭遇北江5年一遇流量,下边界采用插板法壅高水位,见表5㊂试验表明,西江马口下游水位壅高后,西㊁北两江流量之比发生变化,但变幅较小,马口水位抬升1m,三水水位相应抬升0.9m,两江流量之比由3.1降至2.7㊂为研究北江下游变动回水影响,采用北江为主洪水进行模拟,618㊀水科学进展第34卷㊀上游边界为西江5年一遇遭遇北江100年一遇流量,下边界采用插板法壅高水位,见表5㊂试验表明,北江三水下游水位壅高后,西㊁北两江流量之比发生显著变化,三水水位抬升1m,马口水位相应抬升0.5m,两江流量之比由3.4升至5.3㊂综上可知,西㊁北两江下游变动回水均会导致思贤滘分流的变化,但思贤滘分流对北江下游水位变化更为敏感㊂由此也可推断,枯季珠江口潮汐上溯动力强,思贤滘下游受潮水顶托影响,不同径潮动力组合作用下的水面比降变化是枯季分流比紊乱的主要原因㊂表5㊀思贤滘下游马口和三水水位变化后的分流情况Table 5Diversion after the change of Makou and Sanshui water level in the downstream of Sixianjiao工况马口水位变化三水水位变化水位/m 流量水位/m 流量马口三水马口/(m 3㊃s -1)三水/(m 3㊃s -1)比值马口三水马口/(m 3㊃s -1)三水/(m 3㊃s -1)比值工况19.39.64990015900 3.18.79.34510013200 3.4工况29.710.04930016600 3.08.99.74648911800 3.9工况310.310.548100178002.79.210.34906793505.35.3㊀思贤滘分流计算根据思贤滘分流变化影响因素,结合曼宁公式Q =Av =AC RS f ㊁C =R 16n,从而得到西江的分流比(ηxj )为:ηxj =Q xj /(Q xj +Q bj )(5)ηxj =1+h bjh xj()2/3S fbj S fxj()1/2A bj A xj ()n xj n bj()[]-1(6)选取思贤滘下游两江关键河段的马口㊁三水断面为计算断面,以水下地形为依据,计算其过水面积㊁平均水深及水力坡降(表6),根据收集地形资料情况,采用分流比公式(6)分别计算1965年㊁1974年㊁1999年㊁2000年㊁2005年㊁2007年及2017年马口年均分流比,在思贤滘附近,马口㊁三水断面均为沙质河床,式(6)中两汊糙率虽有差别,但与过水面积㊁水深等相比,其差别要小得多,对分流比应不致有大的影响,因此取思贤滘两汊糙率之比为1㊂将计算结果与马口水文站实测年均分流比进行对比,见图10㊂仅考虑地形的影响时,计算值与实际值误差达到6%;同时考虑水力坡降影响时,计算值与实际值误差基本在1%以内(计算地形采用历年马口㊁三水实测大断面地形,水力坡降根据水文年鉴中的年平均潮位计算)㊂表6㊀思贤滘分流比计算参数Table 6Calculation parameters of the Sixianjiao diversion ratio年份过水面积/m 2水深/m水力坡降/10-6马口三水马口三水马口 灯笼山三水 冯马庙1965年14601388113.8 4.9 5.99.01974年153********.1 6.08.311.01999年155********.07.5 6.47.32000年155********.07.5 6.47.32005年20761708119.09.57.28.92007年20761708119.09.5 4.5 5.02017年16811558516.98.35.07.6㊀第4期袁菲,等:珠江三角洲顶点思贤滘分流自适应调节机制619㊀图10㊀马口分流比实际值与计算值对比Fig.10Comparison between the actual value and thecalculated value of the diversion ratio of Makou㊀㊀根据分流比计算公式,思贤滘X 形汊口分流比受两汊河段的水深㊁过水面积㊁糙率及水力坡降控制,而河段水力坡降由上游流量㊁下游海平面㊁汊道河床变化共同影响㊂考虑水力坡降与不考虑水力坡降2种情况下,分流比的计算误差在4%以内,因此可以认为,当上下游水文边界条件不发生明显变化时,两汊河床变化是三水㊁马口分流比调整的主要原因;当受涨潮动力或建闸等水利工程产生变动回水影响时,水力坡降对分流也产生重要影响㊂5.4㊀讨论思贤滘分流从年际变化来看,20世纪90年代前,马口分流比枯季为89.4%~93.1%,洪季为83.9%~85.3%;20世纪90年代后,马口分流比枯季为80.7%~85.2%,洪季为76.8%~78.0%㊂枯季马口分流比始终大于洪季,这是由于汊口分流与过水断面面积有关,流量越小,两江断面面积之比越大,马口分流越多㊂21世纪以来,洪季马口分流比受地形变化影响有小幅回升趋势,但枯季马口分流比却无明显回升,甚至有下降趋势,枯季汊口涨潮动力较强,潮动力顶托对分流产生变动回水影响,考虑近年来西江干流水道地形不断下切,枯季马口附近涨潮动力增强,由潮动力增强引起马口向三水分流增多,与地形引起的马口分流回升相互制衡,枯季分流比未出现显著回升趋势㊂综上分析,得到思贤滘 洪季两汊河床控制,枯季潮汐均衡 的分流认识,潮动力的变化使思贤滘汊口洪季与枯季分流比变化趋势出现差异,但究其根本还是由于河网汊道不均匀下切造成的㊂6㊀结㊀㊀论本文采用物理模型㊁数学模型㊁原型资料分析和理论分析等方法,依据20世纪60年代以来思贤滘区水文地形资料,分析了珠江三角洲顶点思贤滘的分流自适应调节规律,探讨了这种X 形汊口的分流机制,主要结论如下:(1)思贤滘是一个天然的洪水调节器,具有稳定西㊁北江洪水分流比的作用㊂它的分流自适应调整规律表现为:洪水越大,西江马口与北江三水流量之比越稳定,稳定值大致为3ʒ1左右;枯水期受潮汐影响,规律性不强㊂(2)天然条件下,思贤滘下游地形是分流自适应调整的决定性因素㊂其中,西㊁北江过水断面面积之比是控制分流比的关键地形参数,河道河宽受两岸堤防约束,随着流量加大,西㊁北两江过水断面面积之比趋近于两江河宽之比,致使洪水期两江流量之比趋于定值㊂思贤滘下游7km 河段是控制两江分流比的节点河段㊂思贤滘下游水体变化引起水力坡降变化时,思贤滘分流相应改变,这种变化可认为是下游变动回水对分流的影响,思贤滘分流对北江下游水体变化更为敏感㊂(3)未来思贤滘的治理与保护应遵循自然规律,保护河流生态系统,顺应地形演变趋势进行地形微改造,充分挖潜思贤滘的天然调节功能,驱使分流自动适应地形变化,达到调控目标㊂参考文献:[1]EDMONDS D,SLINGERLAND R,BEST J,et al.Response of river-dominated delta channel networks to permanent changes inriver discharge[J].Geophysical Research Letters,2010,37(12):1-5.620㊀水科学进展第34卷㊀[2]HOITINK A J F,WANG Z B,VERMEULEN B,et al.Tidal controls on river delta morphology[J].Nature Geoscience,2017, 10(9):637-645.[3]TURNER A,MILLWARD G E.Suspended particles:their role in estuarine biogeochemical cycles[J].Estuarine,Coastal and Shelf Science,2002,55(6):857-883.[4]BUSCHMAN F A,van DER VEGT M,HOITINK A J F,et al.Water and suspended sediment division at a stratified tidal junction [J].Journal of Geophysical Research:Oceans,2013,118(3):1459-1472.[5]FEDERICI B,PAOLA C.Dynamics of channel bifurcations in noncohesive sediments[J].Water Resources Research,2003,39(6):1162.[6]MIORI S,REPETTO R,TUBINO M.A one-dimensional model of bifurcations in gravel bed channels with erodible banks[J]. Water Resources Research,2006,42(11):w11413.[7]KLEINHANS M G,JAGERS H R A,MOSSELMAN E,et al.Bifurcation dynamics and avulsion duration in meandering rivers by one-dimensional and three-dimensional models[J].Water Resources Research,2008,44(8):w08454.[8]BERTOLDI W,ZANONI L,MIORI S,et al.Interaction between migrating bars and bifurcations in gravel bed rivers[J].Water Resources Research,2009,45(6):w06418.[9]李彦伟,刘菁,侯庆志,等.瓯江江心屿河段分流比演变及其影响因素[J].人民长江,2020,51(11):22-27,133. (LI Y W,LIU J,HOU Q Z,et al.Evolution and influence factors of diversion ratio of Jiangxinyu reach in Oujiang River[J]. Yangtze River,2020,51(11):22-27,133.(in Chinese))[10]刘菁,左利钦,徐群,等.山溪性强潮河口分汊河道演变机制:以瓯江江心屿河段为例[J].水科学进展,2022,33(2):274-285.(LIU J,ZUO L Q,XU Q,et al.Study on the evolution mechanism of bifurcated branches in the macro-tidalestuary with a mountain stream:case study of the Jiangxinyu reach in the Oujiang River[J].Advances in Water Science,2022, 33(2):274-285.(in Chinese))[11]张蔚,傅雨洁,过津侃,等.潮波运动对长江口分流的影响[J].水科学进展,2018,29(4):551-556.(ZHANG W,FU Y J,GUO J K,et al.Influence of tidal motion on discharge distribution in Yangtze Estuary[J].Advances in Water Science, 2018,29(4):551-556.(in Chinese))[12]韦立新,曹双,张涛涛,等.感潮分汊河道平均分流㊁分沙比确定方法探讨[J].人民长江,2015,46(15):18-21.(WEI L X,CAO S,ZHANG T T,et al.Determination and discussion of average flow and sediment diversion ratio of tidal brai-ded river reach[J].Yangtze River,2015,46(15):18-21.(in Chinese))[13]何为.珠江河口分汊机制及其对排洪和咸潮上溯的影响:以东三口门为例[D].上海:华东师范大学,2012.(HE W.Bifurcated mechanism and its impact on flood discharge and saline intrusion in Pearl River Estuary[D].Shanghai:East China Normal University,2012.(in Chinese))[14]LIU C J,YU M H,JIA L M,et al.Impacts of physical alterations on salt transport during the dry season in the Modaomen Estu-ary,Pearl River Delta,China[J].Estuarine,Coastal and Shelf Science,2019,227:106345.[15]杨清书,罗章仁,沈焕庭,等.珠江三角洲网河区顶点分水分沙变化及神经网络模型预测[J].水利学报,2003,34(6):56-60.(YANG Q S,LUO Z R,SHEN H T,et al.The change of diversion ratio of flow and sediment in the Pearl RiverDelta and application of the neural network prediction model[J].Journal of Hydraulic Engineering,2003,34(6):56-60.(in Chinese))[16]张灵,王兆礼,陈晓宏.西北江网河区顶端分流比变化特征研究[J].水文,2010,30(6):1-4,23.(ZHANG L,WANG Z L,CHEN X H.Variation characteristics of annual average diversion ratio of discharge in the Upper West River and North River Network[J].Journal of China Hydrology,2010,30(6):1-4,23.(in Chinese))[17]刘幼萍.珠江三角洲河网区变化环境下的河床演变趋势和水文极端事件[J].水文,2020,40(3):71-75,96.(LIU YP.Tendency of fluvial process and hydrologic extreme events in river network of Pearl River Delta under changing environment[J].Journal of China Hydrology,2020,40(3):71-75,96.(in Chinese))[18]陈小齐,余明辉,刘长杰,等.珠江三角洲近年地形不均匀变化对洪季水动力特征的影响[J].水科学进展,2020,31(1):81-90.(CHEN X Q,YU M H,LIU C J,et al.Impact of recent uneven channel evolution on hydrodynamic characteris-。
仁怀市主要河流春季大型底栖动物群落结构及其水质评价
仁怀市主要河流春季大型底栖动物群落结构及其水质评价作者:何浩宇龙茂源张书海周岳兵甘雷王桢璐项涛居涛石磊安苗董响红来源:《山地农业生物学报》2024年第01期摘要:底棲动物是水域生态系统不可或缺的组成部分,亦是水环境状况的重要指示类群。
为探究仁怀市主要河流大型底栖动物的群落结构和水质状况,我们于2023年春季对赤水河仁怀段干流、8条主要支流及其附属水库的大型底栖动物群落进行了调查。
结果发现:此次考察共采集到大型底栖动物93种,隶属于4门7纲18目58科,其中软体动物17种(18.28%);环节动物9种(9.68%);水生昆虫65种(69.89%);甲壳类与涡虫各1种(均占1.08%)。
优势种为多足摇蚊属一种( Polypedilum sp.)、河蚬( Corbicula fluminea )、摇蚊属一种( Chironomus sp.)与长跗摇蚊属一种( Tanytarsus sp.)。
利用生物多样性和底栖动物分类评价指数对该市主要河流进行水质生物学评价,结果显示:Shannon-Wiener指数与Margalef指数评级偏差,Pielou指数评级偏优,而生物学污染性指数和生物指数评级一致,指示仁怀市主要河流水质整体上存在一定程度的退化。
关键词:河流;仁怀市;大型底栖动物;群落结构;水质评价;中图分类号:S931.1文献标识码:A文章编号:1008-0457(2024)01-0000-00国际DOI编码:10.15958/ki.sdnyswxb.2024.01.000仁怀市位于长江上游一级支流赤水河流域,共有大小河流170条,总长850 km(包括界河134 km),河网密度0.48 km/km 2[1]。
其中,一级支流7条,二级支流13条,三级支流3条[2]。
赤水河是长江上游唯一一条干流没有筑坝且保持着自然流态的大型一级支流,因其流程长、流量大、水质优良、栖息地异质性高及流域鱼类多样性丰富等特点,被列为长江上游珍稀特有鱼类国家级自然保护区的一部分。
安徽省部分山丘区中小河流水文分析与频率计算
《河南水利与南水北调》2024年第2期水文水资源安徽省部分山丘区中小河流水文分析与频率计算施文天(安徽省水文局宣城水文站,安徽芜湖241200)摘要:通过外业调查洪水宣城市11个乡镇3条河流共11调查点和内业数据分析,安徽省宣城市小河主要存在治理不完善,堤防达标率不高,防洪设施薄弱、标准低;山洪灾害防御能力不足。
山区众多山溪性小支流,水土流失、河床淤积严重,且极不稳定等诸多问题,建议推进防洪治理工程,加强防洪安全教育,以提高防洪水平。
关键词:宣城;小河流;水文;频率中图分类号:TV211.1文献标识码:A文章编号:1673-8853(2024)02-0032-02Hydrological Analysis and Frequency Calculation of Small and Medium-sized Rivers inSome Hilly Areas of Anhui ProvinceSHI Wentian(Xuancheng Hydrological Station of Anhui Hydrology Bureau,Wuhu241200,China)Abstract:Through field investigation and analysis of11survey points and internal data from11townships and3rivers in Xuancheng City,Anhui Province,it was found that the main problems with small rivers in Xuancheng City have such problems as incomplete governance,low embankment compliance rate,weak flood control facilities,low standards and insufficient ability to defend against flash floods.There are numerous small tributaries of mountain streams in mountainous areas,with serious soil erosion,riverbed siltation,and extreme instability.It is suggested to advance the flood control project and strengthen the education of flood control safety so as to improve flood control level.Key words:Xuancheng;small rivers;hydrology;frequency1研究区概况宣城市位于安徽省东南部,地势南高北低,土地总面积12340km2。
河流域水环境综合治理工程可行性研究报告
河流域水环境综合治理工程可行性研究报告目录一、前言 (2)1.1 研究背景 (3)1.2 研究目的与意义 (3)1.3 研究范围与内容 (5)1.4 报告结构安排 (6)二、河流流域水环境现状分析 (7)2.1 河流流域自然地理概况 (8)2.2 河流流域社会经济状况 (9)2.3 河流流域水环境质量现状 (11)2.4 河流流域水环境问题及成因分析 (12)三、河流流域水环境综合治理工程方案设计 (14)3.1 工程目标与任务 (15)3.2 治理思路与原则 (16)3.3 治理措施体系 (17)3.4 工程实施计划与进度安排 (18)四、河流流域水环境综合治理工程技术路线 (19)4.1 水污染源控制技术路线 (20)4.2 水环境治理技术路线 (22)4.3 水生态修复技术路线 (23)4.4 工程效益评估方法 (24)五、河流流域水环境综合治理工程经济评价 (25)5.1 工程投资估算与资金筹措 (26)5.2 工程运行维护费用分析 (28)5.3 工程经济效益预测与评估 (29)5.4 不确定性分析及风险防范措施 (30)六、河流流域水环境综合治理工程社会影响评价 (32)6.1 工程对当地经济的影响分析 (34)6.2 工程对生态环境的影响分析 (35)6.3 工程对社会公平与可持续发展的影响分析 (37)6.4 社会风险与调适措施 (38)七、结论与建议 (39)7.1 结论总结 (40)7.2 建议与展望 (41)一、前言随着经济的持续发展和城市化进程的加快,河流域水环境面临着日益严峻的挑战。
由于多种因素的综合影响,水环境污染问题日趋严重,水质下降、水资源短缺、水生态系统失衡等问题屡见不鲜。
这不仅对生态环境造成了严重影响,也对人民的生活质量和社会的可持续发展构成了潜在威胁。
开展河流域水环境综合治理工程具有重要的现实意义和紧迫性。
本可行性研究报告旨在通过对河流域水环境的全面分析,探讨实施综合治理工程的可行性、必要性和经济效益。
水工建筑物荷载设计规范DL_5077-1997
前言1 范围2 引用标准3 总则4 主要符号5 作用分类和作用效应组合6 建筑物自重及永久设备自重7 静水压力8 扬压力9 动水压力10 地应力及围岩压力11 土压力和淤沙压力12 风荷载和雪荷载13 冰压力和冻胀力14 浪压力15 楼面及平台活荷载16 桥机和门机荷载17 温度作用18 地震作用19 灌浆压力附录 A(标准的附录)水工结构主要作用按随时间变异的分类附录 B(标准的附录)水工建筑物的材料重度附录 C(标准的附录)混凝土衬砌有压隧洞的外水压力折减系数附录 D(标准的附录)改进阻力系数法附录 E(标准的附录)简单管路水锤压力计算公式附录 F(标准的附录)主动土压力系数Ka和静止土压力系数K0的计算附录 G(标准的附录)波浪要素和爬高计算附录 H(标准的附录)水库坝前水温计算附录 J(标准的附录)拱坝运行期温度作用的标准值附录 K(标准的附录) 本规范用词说明条文说明打印刷新水工建筑物荷载设计规范Specifications for load design ofhydraulic structureDL5077—1997主编单位:电力工业部中南勘测设计研究院批准部门:中华人民共和国电力工业部批准文号:电综[1997]567号施行日期:1998年2月1日前言本规范是根据1990年原能源部、水利部水利水电规划设计总院“(90)水规字11号”文件的安排组织制订的。
其目的在于统一水利水电工程结构设计的作用(荷载)取值标准,以利于按照GB50199—94《水利水电工程可靠度设计统一标准》的原则和方法进行水工结构设计。
本规范必须与按照GB50199—94《水利水电工程结构可靠度设计统一标准》制订的其他水工结构设计规范配套使用。
本规范中所列全部附录都是标准的附录。
本规范由电力工业部水电水利规划设计总院提出、归口并负责解释。
本规范的主编单位:电力工业部中南勘测设计研究院。
参编单位有:电力工业部北京勘测设计研究院、西北勘测设计研究院、成都勘测设计研究院、华东勘测设计研究院,水利部上海勘测设计研究院、东北勘测设计研究院,中国水利水电科学研究院,南京水利科学研究院。
黄河古贤水利枢纽工程投资建设项目可行性研究报告-广州中撰咨询
黄河古贤水利枢纽工程投资建设项目可行性研究报告(典型案例〃仅供参考)广州中撰企业投资咨询有限公司地址:中国·广州目录第一章黄河古贤水利枢纽工程项目概论 (1)一、黄河古贤水利枢纽工程项目名称及承办单位 (1)二、黄河古贤水利枢纽工程项目可行性研究报告委托编制单位 (1)三、可行性研究的目的 (1)四、可行性研究报告编制依据原则和范围 (2)(一)项目可行性报告编制依据 (2)(二)可行性研究报告编制原则 (2)(三)可行性研究报告编制范围 (4)五、研究的主要过程 (5)六、黄河古贤水利枢纽工程产品方案及建设规模 (6)七、黄河古贤水利枢纽工程项目总投资估算 (6)八、工艺技术装备方案的选择 (6)九、项目实施进度建议 (6)十、研究结论 (6)十一、黄河古贤水利枢纽工程项目主要经济技术指标 (9)项目主要经济技术指标一览表 (9)第二章黄河古贤水利枢纽工程产品说明 (15)第三章黄河古贤水利枢纽工程项目市场分析预测 (15)第四章项目选址科学性分析 (15)一、厂址的选择原则 (15)二、厂址选择方案 (16)四、选址用地权属性质类别及占地面积 (17)五、项目用地利用指标 (17)项目占地及建筑工程投资一览表 (17)六、项目选址综合评价 (18)第五章项目建设内容与建设规模 (19)一、建设内容 (19)(一)土建工程 (19)(二)设备购臵 (20)二、建设规模 (20)第六章原辅材料供应及基本生产条件 (20)一、原辅材料供应条件 (21)(一)主要原辅材料供应 (21)(二)原辅材料来源 (21)原辅材料及能源供应情况一览表 (21)二、基本生产条件 (22)第七章工程技术方案 (23)一、工艺技术方案的选用原则 (23)二、工艺技术方案 (24)(一)工艺技术来源及特点 (24)(二)技术保障措施 (25)(三)产品生产工艺流程 (25)黄河古贤水利枢纽工程生产工艺流程示意简图 (25)三、设备的选择 (26)(一)设备配臵原则 (26)(二)设备配臵方案 (27)主要设备投资明细表 (27)第八章环境保护 (28)一、环境保护设计依据 (28)二、污染物的来源 (29)(一)黄河古贤水利枢纽工程项目建设期污染源 (30)(二)黄河古贤水利枢纽工程项目运营期污染源 (30)三、污染物的治理 (30)(一)项目施工期环境影响简要分析及治理措施 (31)1、施工期大气环境影响分析和防治对策 (31)2、施工期水环境影响分析和防治对策 (35)3、施工期固体废弃物环境影响分析和防治对策 (36)4、施工期噪声环境影响分析和防治对策 (37)5、施工建议及要求 (39)施工期间主要污染物产生及预计排放情况一览表 (41)(二)项目营运期环境影响分析及治理措施 (42)1、废水的治理 (42)办公及生活废水处理流程图 (42)生活及办公废水治理效果比较一览表 (43)生活及办公废水治理效果一览表 (43)2、固体废弃物的治理措施及排放分析 (43)3、噪声治理措施及排放分析 (44)主要噪声源治理情况一览表 (46)四、环境保护投资分析 (46)(一)环境保护设施投资 (46)(二)环境效益分析 (47)五、厂区绿化工程 (47)六、清洁生产 (48)七、环境保护结论 (48)施工期主要污染物产生、排放及预期效果一览表 (50)第九章项目节能分析 (51)一、项目建设的节能原则 (51)二、设计依据及用能标准 (51)(一)节能政策依据 (51)(二)国家及省、市节能目标 (52)(三)行业标准、规范、技术规定和技术指导 (53)三、项目节能背景分析 (53)四、项目能源消耗种类和数量分析 (55)(一)主要耗能装臵及能耗种类和数量 (55)1、主要耗能装臵 (55)2、主要能耗种类及数量 (55)项目综合用能测算一览表 (56)(二)单位产品能耗指标测算 (56)单位能耗估算一览表 (57)五、项目用能品种选择的可靠性分析 (58)六、工艺设备节能措施 (58)七、电力节能措施 (59)八、节水措施 (60)九、项目运营期节能原则 (60)十、运营期主要节能措施 (61)十一、能源管理 (62)(一)管理组织和制度 (62)(二)能源计量管理 (62)十二、节能建议及效果分析 (63)(一)节能建议 (63)(二)节能效果分析 (63)第十章组织机构工作制度和劳动定员 (64)一、组织机构 (64)二、工作制度 (64)三、劳动定员 (65)四、人员培训 (65)(一)人员技术水平与要求 (65)(二)培训规划建议 (66)第十一章黄河古贤水利枢纽工程项目投资估算与资金筹措 (66)一、投资估算依据和说明 (66)(一)编制依据 (67)(二)投资费用分析 (68)(三)工程建设投资(固定资产)投资 (69)1、设备投资估算 (69)2、土建投资估算 (69)3、其它费用 (69)4、工程建设投资(固定资产)投资 (70)固定资产投资估算表 (70)5、铺底流动资金估算 (71)铺底流动资金估算一览表 (71)6、黄河古贤水利枢纽工程项目总投资估算 (71)总投资构成分析一览表 (72)二、资金筹措 (72)投资计划与资金筹措表 (73)三、黄河古贤水利枢纽工程项目资金使用计划 (73)资金使用计划与运用表 (74)第十二章经济评价 (74)一、经济评价的依据和范围 (74)二、基础数据与参数选取 (75)三、财务效益与费用估算 (76)(一)销售收入估算 (76)产品销售收入及税金估算一览表 (76)(二)综合总成本估算 (76)综合总成本费用估算表 (77)(三)利润总额估算 (77)(四)所得税及税后利润 (78)(五)项目投资收益率测算 (78)项目综合损益表 (78)四、财务分析 (79)财务现金流量表(全部投资) (81)财务现金流量表(固定投资) (83)五、不确定性分析 (84)盈亏平衡分析表 (84)六、敏感性分析 (85)单因素敏感性分析表 (86)第十三章黄河古贤水利枢纽工程项目综合评价 (87)第一章项目概论一、项目名称及承办单位1、项目名称:黄河古贤水利枢纽工程投资投资建设项目2、项目建设性质:新建3、项目编制单位:广州中撰企业投资咨询有限公司4、企业类型:有限责任公司5、注册资金:500万元人民币二、项目可行性研究报告委托编制单位1、编制单位:广州中撰企业投资咨询有限公司三、可行性研究的目的本可行性研究报告对该黄河古贤水利枢纽工程项目所涉及的主要问题,例如:资源条件、原辅材料、燃料和动力的供应、交通运输条件、建厂规模、投资规模、生产工艺和设备选型、产品类别、项目节能技术和措施、环境影响评价和劳动卫生保障等,从技术、经济和环境保护等多个方面进行较为详细的调查研究。
课时作业8:等高线地形图
第3讲等高线地形图综合测试一、选择题(2020·天津市适应性测试)下图分别为G318国道某路段及其附近等高线分布示意图和某骑行者拍摄的照片,复杂的路况和美丽的风景吸引了大量自行车骑行者到此挑战艰险。
据材料回答1~2题。
1.该骑行者拍摄照片时,所处的位置及拍摄方向分别是()A.甲—西南B.乙—东南C.丙—东北D.丁—正东2.骑行者从甲地至丁地,对骑行沿途情况描述正确的是()A.沿途可见漫山遍野常绿林B.甲—乙段沿途可看到怒江C.乙—丙段为下坡弯道较多D.丙—丁段为上坡坡度较陡答案 1.A 2.C解析第1题,根据拍摄的照片可知,图中景观道路弯曲,并且山脉和山谷都向左方弯曲,与图中甲乙两地之间,甲西南方向地形一致。
第2题,根据垂直地带性差异在4 000多米不能出现常绿林,A错;由于山峰阻挡,无法看到怒江,B 错;丙丁段基本为顺着等高线的路段,不存在上坡较陡的情况,D错;从国道与等高线的分布看,C正确。
图1为华北某区域等高线地形图,等高距为5米。
该水库水源主要来自附近石化企业经处理后排放的污水。
2017年该石化企业积极改造和修复当地环境,建造湿地公园,现已面向公众免费开放。
图2为市民游览公园时拍摄的照片。
据此完成3~5题。
图1图23.图2照片拍摄地点位于图1中()A.a地B.b地C.c地D.d地4.图1中()A.水库修建的首要任务是发电B.水坝坝体最高的是二副坝C.水库的流域面积枯水期时变小D.甲处的地形部位为山脊5.该湿地公园()A.生态教育价值较高B.适宜开展漂流、游泳等水上项目C.山高谷深,水光潋滟D.免费开放可以增加旅游环境容量答案 3.A 4.D 5.A解析第3题,图2是污水处理厂俯视景观,所以拍摄地点位于污水处理厂附近,并且高于污水处理厂,b地不比污水处理厂高,拍不到俯视景观,故拍摄地点位于图1中的a地。
故选A。
第4题,水库是储存附近石化企业经处理后排放的污水,首要任务不是发电,A错误;结合等高线,二副坝的水坝坝体高在5~10米,但四副坝的水坝坝体高在10~20米,B错误;因为水库水源主要来自附近石化企业经处理后排放的污水,也可以有河流水汇入,流域面积与地形有关,与枯水期没有关系,C错误;甲地等高线向低值弯曲,是山脊部位,D正确。
抚仙湖流域1964-2021年气象干旱演变特征分析
由于降水量的分布一般不是正态分布%而是一 种偏态分布%所以在进行降水分析和干旱监测'评估 中%采用 &分布概率来描述降水量的变化& ?B4就 是在计算某时段内降水量的 &分布概率后%再进行 正态标准化处理%最终用标准化降水累积频率分布 来划分干旱等级%其等级划分见表 5&
表 #$标准化降水指数干旱等级划分
图 !$抚仙湖流域 #5(&!"!# 年旱情类型发生率
59:@$59I: 年%仅发生 K /以轻旱为主的间歇 性干旱%59IK$59I9 年为重旱到中旱的连续 8 /干 旱%599=$5998 年为重旱到轻旱的连续 = /干旱% 599@$=66I 年发生 8 /间歇性轻旱%=669$=658 年 为中旱#轻旱#特旱#重旱 # 轻旱的连续 > /干 旱%=659'=6=5 年分别发生了中旱和轻旱& 从这样 的干旱情势统计可湖流域水资源量不断减 少%给流域经济社会发展及 生 态 环 境 带 来 较 大 影 响(5) & 湖泊水位持续波动下降%长期低水位运行使 湖泊水生态危机日益显现& 干旱与水资源短缺两者 间具有相互关系(=) %干旱类型通常分为气象干旱' 水文干旱'农业干旱和经济社会干旱%其中气象干旱 是影响最直接的干旱%也是其他类型干旱发生的主 要原因(8) %气象干旱是导致流域水资源量减少的重 要因素& 湖泊水资源持续损失成为影响地区经济社 会发展的主要问题之一(@) %为做好抚仙湖流域水资 源科学管理研究%对流域干旱演变规律进行分析尤 为重要& 目前对流域干旱特征研究的较新成果主要 有!韩冬梅等(>) 基于海河流域气象数据和 g^4B> 的 > 种全球气候模式模拟数据%通过构建分时预估模 型预测海河流域未来"=6=6$=6>6 年# 干旱时空演 变,冯仕远等(:) 基于西北地区有关气象资料%采用 ?BC4" 标准化降雨蒸散指数# 分析计算 59:6$=65I 年干旱进程%结合其他多种方法对近 :6 /西北干旱 时空变化特征进行分析, 陈亚利等(K) 基 于 59>9$ =659 年辽河流域气象数据%应用标准化降水蒸散指
水库大坝蓄水安全鉴定报告
1.蓄水安全鉴定工作概况1.1任务和鉴定范围1.1.1根据水利部1999年4月16日颁布开始执行的《水利水电建设蓄水安全鉴定暂行办法》(水建管[1999]177号文)及2000年5月29日颁布开始执行的《水利水电建设工程蓄水安全鉴定报告编写大纲》(建管治[2000]11号文)通知的要求,受新疆吉木萨尔市西大龙口水库工程建设管理站的委托,新疆水利水电科学研究院组织专家组,承担西大龙口水库蓄水前安全鉴定工作。
专家组由5位经验丰富的专家组成。
1.1.2经与业主和上级主管部门研究,确定本次蓄水前安全鉴定工作范围为水力利冲填坝、灌溉放水洞、溢洪道、各类闸门和起闭机、建筑物基础处理、涉及工程安全的库岸边坡及下游消能防护工程。
1.2安全鉴定的基本要求水库蓄水安全鉴定,是对影响水力冲填坝安全蓄水相关工程的地质、设计、施工运行的有关工程问题进行安全评价,并采取必要措施以确保水库工程所属建筑物的蓄水运行安全。
1.2.1设计依据和标准是否符合国家(行业)规范要求,设计变更(包括设计参数)是否合理、需阐明原因,重要设计变更是否经原审批单位批准。
1.2.2施工、安装是否符合国家或行业规程要求,对工程及设备的缺陷和质量事故进行处理并提出评价。
1.2.3全部安全鉴定工作应严格遵守水利部《水利水电建设工程蓄水安全鉴定暂行办法》(水建管[1999]177号文)进行。
1.3水库蓄水安全鉴定的主要内容1.3.1检查工程形象面貌是否符合蓄水要求。
1.3.2检查工程质量(包括设计、施工等)是否存在影响工程安全的隐患,以及工程建设期发现的影响工程安全的问题是否得到妥善解决,并提出工程安全评价。
1.3.3工程防洪与度汛安全评价。
(1)设计洪水复核。
(2)工程防洪能力。
(3)复核水力冲填坝坝顶安全超高。
1.3.4枢纽工程地质和抗震安全性评价。
(1)对水库诱发地震和水力冲填坝抗震稳定性进行评价。
(2)枢纽区综合地质条件评价。
1.3.5单位工程安全鉴定意见。
瑶镇水库初步设计报告
1 综合说明
1.1 绪言
瑶镇水库位于榆林市神木县瑶镇乡境内秃尾河干流上游瑶镇村附近,枢纽距榆神二级公路约17km,距神木县城约50km,神木至尔林兔公路从坝肩通过,交通比较方便。
神木县位于陕北北部,地处毛乌素沙漠东南边缘,干旱少雨,风沙严重,年平均降水仅为380mm,年平均蒸发量却达1789.7mm。干旱缺水是制约该区工农业生产和经济发展的主要因数。神木县是神府煤田和陕北能源重化工基地的重点地区,随着煤矿和能源重化工基地的建设和规划,区域水的供需矛盾将日益突出。神木县又是陕北能源重化工基地的重点县,基于这种情况,神木县计划梯级开发秃尾河水资源,进一步提高秃尾河水资源利用率,计划修建瑶镇水库和采兔沟水库,加强水资源统一调配管理,以满足工农业生产的用水和城镇居民生活用水。
表1—1瑶镇水库洪峰、洪量频率计算成果表
频率(%)
0.1
0.2
0.51Leabharlann 210/35
10
洪峰流量(m3/s)
267
227
177
139
104
79
62
36
一日洪水总量(万m3)
491
411
310
238
171
118
94
49
三日洪水总量(万m3)
756
643
499
393
296
224
179
106
瑶镇水库属沙漠水库,河水主要由沙漠渗水形成,泥沙主要为河床质。根据实测资料,瑶镇水库坝址处多年平均输沙量为6.7万m3。
依据陕水计发[2001]105号文发的“关于神木县瑶镇水库枢纽工程可行性研究报告审查意见的函”和陕西省计委以陕计农经[2001]493号文转发的“关于神木县瑶镇水库枢纽工程可行性研究报告的批复”的精神,开展瑶镇水库枢纽工程初步设计阶段的工作。
隧洞工程地下水环境影响评价
DOI:10.16767/ki.10-1213/tu.2018.04.023隧洞工程地下水环境影响评价吴伟勇中国电建集团华东勘测设计研究院有限公司摘要:隧洞工程施工中一项较难的技术就是其对工程位置地下水环境的影响评价,但对地下水环境的影响评价又是必须进行的,其要求施工企业必须掌握地下水位变化情况和水源流失量情况,其是评价工程对水环境影响的重要依据,在此基础上结合计算机技术才能分析地下水环境随着工程施工和运营的变化情况。
从而能够探究影响水环境变化的因素,如施工方法、混凝土的抗渗透能力、注浆的加固范围、加固深度等,并以此分析保护地下水环境的方法。
关键词:隧洞工程;地下水环境;影响;评价1前言现阶段,隧洞工程施工主要采用全包和半包防水两种方式进行排水系统建设,其中像地铁隧洞工程主要采用的全包方式,山岭上的隧洞施工主要采用的是半包防水,其中全包防水增加了衬砌背后位置的水压力,但可以避免水流失和水位下降的问题;而半包防水可以降低水压力对衬砌背后位置的影响,但会严重的造成水流失和水位下降,对生态环境的影响比较大。
为此,对于隧洞工程在施工阶段和运营阶段对地下水环境造成的影响已成为当前隧洞工程不可回避的问题,而且要尽快探索出防止影响水位变化和地下水流量的方法。
2隧洞工程影响地下水环境的因素分析隧洞工程施工方法对地下水环境的影响。
文章分析几种施工方法对地下水环境的影响,为了方便对比设定施工中工程的支护封闭时间以及衬砌拱墙所花费的时间相同。
通过对比分析发现,在使用全断面法进行施工时与台阶法施工时地下水环境的变化规律基本上保持一致,只是在水位变化和水流量变化的准确数值上有略微的差入;而在使用中隔壁法和交叉中隔壁法进行隧洞施工时,随着施工的进程水环境的变化规律呈现出了较大的差异;而且在开始施工时水流量的变化比较大,流失情况比较严重,但在工程进入支护封闭阶段后,水流失情况就会有所缓解,其中对水流量影响最大的施工方法是全断面法,影响最小的施工方法是交叉中隔壁法;从水位变化情况来看,台阶法和全断面法的水位下降变化规律相同,但实际变化数值上略有差异,但中隔壁法和交叉中隔壁法对地下水位影响的较大,但在进入支护封闭阶段后,水位会有所回升,其中对水位影响最大的施工方法是全断面法,影响最小是交叉中隔壁法。
水电站环境影响后评价报告
云南省南盘江****水电站环境影响后评价报告建设单位:云南南盘江****水电开发有限公司评价单位:****二〇一八年四月审定:核定:审查:校核:编写:外委单位:前言****水电站位于云南省曲靖市师宗县龙庆乡苗家寨附近的南盘江下游干流河段上,是《云南省南盘江流域综合利用规划报告》中规划的第十级电站。
工程开发任务为单一发电,无农田灌溉、防洪、航运等要求。
电站装机容量为100MW(2×50MW),总库容50.33×106m3,正常蓄水位821.00m,死水位815.00m,调节库容15.69×106m3,水库回水长20.9km,具有周调节性能。
电站保证出力19.5MW,多年平均发电量4.06亿kW•h,年利用小时数4060h。
2005年8月云南省环境科学研究院编制完成《云南省南盘江****水电站环境影响报告书》,2005年9月15日原云南省环保局(现为云南省环保厅)以“云环许准[2005]164号文”对该报告出具行政许可决定书(详见附件2)。
****水电站于2005年12月16日主体工程开工建设,2009年3月首台机组(2#机组)进行试运行发电,2009年7月第二台机组(1#机组)试运行发电。
2011年12月中国水电顾问集团昆明勘测设计研究院(现更名为****,以下简称“昆明院”)编制完成《云南省南盘江****水电站竣工环境保护验收调查报告》,2012年1月31日云南省环保厅以“云环验[2012]14号文”对该报告出具了行政主管部门意见(详见附件1)。
2017年11月13日和15日,曲靖市环保局以曲环通[2017]171号和曲环通[2017]172号文分别下发了关于“开展中小水电站环境影响后评价工作的通知”和“认真落实中小水电站环境影响后评价工作的通知”,要求“凡在曲靖市投入生产或运营3年以上,通过环境保护竣工验收且稳定运行的中小水电站项目,须开展环境影响后评价工作”。
(详见附件4和附件5)2018年1月,中国水电顾问集团****水电站有限公司委托昆明院开展云南省南盘江****水电站环境影响后评价工作。
上寨水库坝前垂向与坝下水温预测分析
[ 文献 标 识 码 ]B
响。
2 水 库 水 温 结构
上 寨 水 库 位 于 贵 州 省 黔 东 南 州 麻 江 县 下 司 镇, 地 处 长江 水 系清水 江左 岸 支 流老 山河 上 , 坝址 距 麻 江下 司镇约 5 . 5 k m. 距凯 里市 约 2 5 k m。 是 一座 以供水 为主 , 兼 顾灌 溉 的中型水利 工程 。水库 主要 建 筑 物 由大坝 、 溢洪道、 引水 隧洞及 输水 管 线 等组 成 。其 中大坝 坝顶 高程 6 7 8 . 0 m。最大 坝高 6 6 . 3 m. 坝顶 净 宽度 6 m. 坝 顶 全 长约 1 8 0 m. 水 库 正 常 蓄水
经计 算 , 上寨 水 库 O / 值为 2 . 3 < 1 0 , 所 以该 水 库 为分 层型水 温 结构 。
3 水 库 坝 前 垂 向水 温 预 测及 影 响 分析
采用 《 水 电水 利 建设 项 目河 道 生态 用水 、 低 温
温 度逐 渐 降低 为 更好 地评 价 坝下低 温 水对 下 游 农 田灌 溉 的影 响 .本文 将通 过对 水库 水 温结 构 的 判定 . 分析 分层 水库 坝前 垂 向水 温 与水 深 的关 系 , 并 结合 主体 工程 设 计采 取 的分层 取水 措 施进 行 坝 下 水温 的 预测 分析 .进 一 步论证 了分 层 取水 能有 效 地 减 轻低 温 水 对 下 游 农 田灌 溉 带 来 的不 利 影
第0 3期 ( 总第 3 7 0期 )
[ 文章编号]1 0 0 9 — 2 8 4 6( 2 0 1 3 )0 3 — 0 0 2 2 - 0 3
吉 林
水
利
2 0 1 3年 O 3月
上寨水库坝前垂 向与坝下水温预 测分析
黄河中游古贤大坝意欲上马壶口瀑布晋陕峡谷前景堪忧
黄河中游古贤大坝意欲上马壶口瀑布晋陕峡谷前景堪忧文/范晓1. 古贤大坝的来龙去脉按照全江全流域梯级水电开发的模式(仅部分平原河段因落差小而除外),中国的自然河流正在变成一个个死水的台阶,黄河也不例外。
黄河中上游是梯级水电开发的重要河段,其中,黄河源的鄂陵湖口至内蒙古托克托县河口镇的上游河段,规划了39个梯级电站;内蒙古托克托县河口镇至郑州桃花峪的中游河段,规划了9个梯级电站(详见下表)。
黄河干流梯级开发一览表河段 电站 名称 装机容量 万千瓦 坝高 米 总库容亿立方米 淹没和施工占压直接影响人口及土地损失 状况 黄河 上游 青海鄂陵湖口至内蒙古托克托县河口镇 鄂陵湖口至龙羊峡 14级 黄河源 0.25 18 25.01建成塔格尔 14.5 65 16.1 规划官仓 9 45 3.7 规划塞纳 18 69.7 7.76 规划门堂 37.5 114.2 49 规划 塔吉柯Ⅰ规划塔吉柯Ⅱ规划首曲规划 宁木特 规划 玛尔当 220 211 14.82 736人,3.97万亩在建 尔多 96 1.27 规划 茨哈峡 200 253 41.07 规划 班多 36 79.7 0.15 3800亩 建成 羊曲 120 150 14.72 15097人,6.99万亩(9107亩)在建龙羊峡至青铜峡25级 龙羊峡 128 178 247 2.97万人,26.5万亩(8.7万亩) 建成拉西瓦 420 250 10.56 2552人,2.8万亩(4322亩)建成 尼那 16 50.9 0.26 (800亩) 建成山坪 1845.7 0.68 100人,(6000亩) 在建 李家峡 200165 16.5 8336人,2.9万亩(6800亩) 建成 直岗拉卡1942.5 0.15 300人,(100亩) 建成 康扬 28.35 39 0.29 400人,(500亩) 建成公伯峡 150132.3 6.3 5300人,(7600亩) 建成 苏只 22.544 0.46 700人,(3500亩) 建成 黄丰 22.545.2 0.59 1100人,(3600亩) 在建 积石峡 10288 2.64 4500人,(2600亩) 建成 大河家 14.245.5 0.039 1434人,1140亩(400亩) 在建 寺沟峡 2461 0.48 7600人,(9000亩) 建成 刘家峡 116147 57 3.26万人,11.8万亩(7.7万亩) 建成 盐锅峡 40.255 2.2 8900人,(1.13万亩) 建成 八盘峡 2233 0.49 4000人,(4200亩) 建成 河口 7.437 0.12 138人,968亩(600亩) 建成 柴家峡 9.633 0.16 (500亩) 建成 小峡 2350.7 0.48 建成 大峡 3072 0.9 4026亩(600亩) 建成 乌金峡 1455 0.24 5347亩(800亩) 建成 小观音 4035 规划 大柳树 200163.5 110 6.67万人,(6.38万亩) 规划 沙坡头 12.0337.8 0.26 531人,940亩(700亩) 建成 青铜峡 3042.7 6.06 19315人,(6.57万亩) 建成 内蒙河套 2级海勃湾 934.9 5 7570人,17.47万亩(2万亩) 建成 三盛公 0.2建成 黄河中游 内蒙古托克托县河口镇至河南郑州桃花峪 河口镇至禹门口 6级 万家寨 108105 8.96 6482人,2.5万亩(3800亩) 建成 龙口 4251 1.96 925人,6000亩(1600亩) 建成 天桥 12.842 0.67 (400亩) 建成 碛口 180140 124 8.5万人,(9.27万亩) 规划 古贤 210180.5 134.6 2.13万人,42.2万亩(3.5万亩) 规划 甘泽坡 44104 5.84 1332人,(1600亩) 规划 三门峡至桃花三门峡 32.5106 162 41万人,(90万亩) 建成 小浪底 180 154 126.5 20万人,45万亩(20万亩)建成峪4级西霞院14 20.2 1.62 9078人,3.82万亩(2.88万亩)建成桃花峪20 17.5 8.3万人,(9.6万亩)规划数据来源于黄河水利委员会网站、公开发表的科学文献、网站百科。
水工建筑物荷载设计规范DL_5077-1997
前言1 范围2 引用标准3 总则4 主要符号5 作用分类和作用效应组合6 建筑物自重及永久设备自重7 静水压力8 扬压力9 动水压力10 地应力及围岩压力11 土压力和淤沙压力12 风荷载和雪荷载13 冰压力和冻胀力14 浪压力15 楼面及平台活荷载16 桥机和门机荷载17 温度作用18 地震作用19 灌浆压力附录 A(标准的附录)水工结构主要作用按随时间变异的分类附录 B(标准的附录)水工建筑物的材料重度附录 C(标准的附录)混凝土衬砌有压隧洞的外水压力折减系数附录 D(标准的附录)改进阻力系数法附录 E(标准的附录)简单管路水锤压力计算公式附录 F(标准的附录)主动土压力系数Ka和静止土压力系数K0的计算附录 G(标准的附录)波浪要素和爬高计算附录 H(标准的附录)水库坝前水温计算附录 J(标准的附录)拱坝运行期温度作用的标准值附录 K(标准的附录) 本规范用词说明条文说明打印刷新水工建筑物荷载设计规范Specifications for load design ofhydraulic structureDL5077—1997主编单位:电力工业部中南勘测设计研究院批准部门:中华人民共和国电力工业部批准文号:电综[1997]567号施行日期:1998年2月1日前言本规范是根据1990年原能源部、水利部水利水电规划设计总院“(90)水规字11号”文件的安排组织制订的。
其目的在于统一水利水电工程结构设计的作用(荷载)取值标准,以利于按照GB50199—94《水利水电工程可靠度设计统一标准》的原则和方法进行水工结构设计。
本规范必须与按照GB50199—94《水利水电工程结构可靠度设计统一标准》制订的其他水工结构设计规范配套使用。
本规范中所列全部附录都是标准的附录。
本规范由电力工业部水电水利规划设计总院提出、归口并负责解释。
本规范的主编单位:电力工业部中南勘测设计研究院。
参编单位有:电力工业部北京勘测设计研究院、西北勘测设计研究院、成都勘测设计研究院、华东勘测设计研究院,水利部上海勘测设计研究院、东北勘测设计研究院,中国水利水电科学研究院,南京水利科学研究院。
古贤水利枢纽工程
古贤水利枢纽工程目录∙ 1 ●工程概述∙ 2 1.【防洪作用】∙ 3 2.【减淤作用】∙ 4 3.【供水作用】∙ 5 4.【发电作用】∙黄河古贤水利枢纽工程位于黄河北干流下段,坝址右岸为陕西省宜川县,左岸为山西省吉县,上距碛口坝址235.4Km,下距壶口瀑布10.1km,控制流域面积48994 km2,占三门峡水库流域面积71%。
为了加快黄河中游地区陕、晋两省社会经济的发展,在西部大开发战略重大部署中,两省迫切需求兴建古贤水利枢纽以缓解洪水威胁、水资源供需矛盾、生态环境恶化等重大问题。
根据两省的要求和水利部有关部门的指示,1999年黄河水利委员会向水利部上报了《关于开展古贤水利枢纽项目建议书阶段前期工作的请示》(黄规计【1999】101号),陕西和山西省政府也于2000年7月联合致函(陕致函【2000】150号文)水利部,要求加快黄河古贤水利枢纽的前期工作。
水利部以水总【2000】653号文作了关于古贤水利枢纽工程项目建议书阶段前期工作勘测设计任务书的批复。
黄河勘测规划设计有限公司从2001年开始全面开展了古贤水利枢纽工程项目建议书阶段的前期工作, 2003年编制完成《黄河古贤水利枢纽工程项目建议书》(2003年12月)已报黄委规计局,2004年春节后编制完成“黄河古贤水利枢纽项目建议书”附件:设计洪水分析专题报告、泥沙分析专题报告、工程规划专题报告,上报黄委规计局待审。
古贤水利枢纽工程是《黄河治理开发规划纲要》确定的黄河干流七大骨干工程之一,是黄河水沙调控体系的重要组成部分,具有防洪、减淤、供水、发电、灌溉等综合效益。
枢纽最大坝高199m,正常蓄水位m,相应总库容165.57w亿m3,长期有效库容47.76亿m3;电站装机2100MW,多年平均发电量70.96亿kw.h。
●古贤水利枢纽的重大作用(1)有效降低黄河水北干流洪水流量古贤水库分级控制防洪运用,可使P=0.1%、P=1%、P=2%、P=5%频率的洪水洪峰流量分别由38500m3/s、27400m3/s、24100m3/s和19600m3/s减少到11000m3/s、10300m3/s、10100m3/s和5650m3/s,延长了中小洪水的持续时间,对增加河道的冲刷具有较大作用。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性,平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益,请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间:9:00-18:30)。
古贤水库水温结构初步预测
周伟东 刘 飞
(黄河勘测规划设计有限公司 环境与移民工程院)
[摘 要]黄河古贤水利枢纽工程是黄河上的又一重点工程,是黄河水沙调控体系的重要部分,它将对下游水温造成一定影响,本文用数学方法对水温进行预测,说明古贤水库水温结构及特点。
[关键词]水温 水温分层 古贤水库
1 预测水温的意义
古贤水利枢纽位于壶口瀑布上游约4 km,预测水温具有重要意义:首先,壶口瀑布冬季的冰瀑布是壶口瀑布风景名胜区主要景观之一,预测古贤水利枢纽的下泄水温,可以作为预测枢纽对冰瀑布影响的重要依据;其二,水温的变化对下游灌区的农作物生长造成一定影响,特别是夏季下泄水温偏低,这些低温灌溉水可能导致水稻、小麦等农作物减产;其三,鱼类的繁殖对水温也有一定要求,水温的变化将对水生生物造成一定影响。
本次研究旨在研究古贤水利枢纽的水温结构,为水库取水口的设置提供参考,对保护冰瀑布景观、保证鱼类正常生活和农作物正常生长等均有重要意义。
2 判断古贤水库的水温结构类型
水库水温结构的判别可以采用参数α-β法判断。
α=水库总库容多年平均径流量
(1)
β=水库总库容一次洪水量
(2)
当α<10时,稳定分层型;
当10<α<20为不稳定分层型;
当α>20时,为混合型。
对于分层型水库,如果遇到β>1的洪水,将出现临时混合现象;
但如果β<0.5时,洪水对水库水温的分布结构没有影响。
古贤水库坝址处多年平均径流量为227亿m 3,
蓄水初期水库总库容172亿m 3,由公式(1)可得α=1.32。
α<10,故而古贤水库水温结构属于稳定分层型。
β的计算结果如表1所示,除了最大12天洪量对应的β值0.54外,其余均小于0.5,洪水对水库水温的分布结构基本没有影响。
表1 古贤水库β值表
3 水库垂向水温预测
本次预测采用水科院朱伯芳公式对古贤水库垂向水温
进行初步分析。
不同深度的月平均库水温变化可近似用余弦
函数表示:
T(y,τ)—水深y 处在时间为T 时的温度,℃; T m (y)—水深y 处的年平均温度,℃; A(y)—水深y 处的温度年变幅,℃; ε—水温与气温变化的相位差,月;
ω—温度变化的圆频率,ω=2π/p,其中p 为温度变化的周期,12个月;
τ0—年内最低气温至最高气温的时间,月;
A 0—表面水温年变幅,℃,一般地区A 0=(T 7-T 1),在北方寒冷地区A 0=T 7/2+Δα,Δα为考虑日照引起的温度增量,根据实测资料Δα=1~2 ℃,取1.5。
任意深度年平均水温Tm(y)估算采用下面关系式:
T m (y)=c+(T 表-c)e -0.04y
(6) c=(T 底-T 表e -0.04H )/(1-e -0.04H )
(7) T 表=T 气修+Δb(8)
式中:T 表——库表年平均水温,℃;
T 气修—修正年平均气温,℃,年平均气温小于10 ℃的
地区,T 气修=1/12∑=12
1i T i ,T i 为月平均气温,且当月平均气温小
于0 ℃时,T i取0[1];
H—水库深度,m。
T底—库底水温,根据经验估算法,西北地区建议采用的库底年平均水温为6~7 ℃。
Δb温度增量,一般地区采用2~4 ℃。
根据吉县气象站统计资料,吉县年平均气温9.9 ℃,1月平均气温-5.0 ℃,7月平均气温22.9 ℃。
本次古贤水库水温预测选取了Δb=2[2]、T底=7 ℃。
预测结果如表2所示。
表 2 古贤水库不同深度月平均水温表(Δb=2)单位:℃
选取一月、二月、五月、七月、八月、十月的数据绘制水温、水深关系曲线如下图所示。
约在100 m深处及以下区
域水温基本维持不变,和库底温度基本相同。
一月份和二月份的水温先随着深度的增加而升高,深度达到20 m左右时随着深度的增加水温开始下降;七、八月份水温随着深度增加而下降。
图 各典型月份水温—水深曲线图
4 预测结果的应用
(1)在冬季,为了尽可能减小水库的下泄水温对壶口瀑布冰瀑布景观的影响,可下泄表层水,在设计上可以考虑在正常蓄水位线下方设计狭长形的取水口,在一月、二月份开启此取水口下泄表层水。
(2)夏季灌溉时段为了避免下泄水温低对下游灌区冬小麦及其他作物的影响,亦可下泄表层水,在设计上考虑在汛限水位下方设狭长形的取水口,在夏季灌溉时节开启此取水口下泄表层水。
(3)对下游鱼类的生活习惯、繁殖习性以及对水温的要求进行研究,根据研究结果,在繁殖季节对照预测结果选
取适当深度设置取水口,并在繁殖时段开启此取水口下泄适宜鱼类产卵繁殖温度的库水。
参考文献
[1]朱伯芳.库水温度估算[J].水利学报,1985,16 (2):12-21.
[2]李进等.水库工程对水温的影响[J].东北水利水电,1999,5:45-47.。