水库水温计算方法综述
水库水温计算方法探讨 蒋红
水库水温计算方法探讨蒋红国家电力公司成都勘测设计研究院成都610072一、计算方法介绍预测水库水温分布的方法较多，按其性质，可划分为经验法和数学模型法两大类。
1.1 经验法70年代以来，为了解决生产实际问题，国内提出了许多经验性水温估算方法。
这些方法都是在综合分析国内外水库实测资料的基础上提出的，具有简单实用的优点。
其中水电部东北勘测设计院张大发和水科院朱伯芳提出的方法分别编入水文计算规范和混凝土拱坝设计规范。
1993年中南勘测设计院《水工建筑物荷载设计规范》编制组和水利水电科学研究院结构材料所，在朱伯芳提出方法的基础上，利用数理统计原理进行统计分析，并按最小二乘法原理拟合得出了一套计算公式(即水库水温的统计分析公式)。
三种经验法的计算公式如下：1.1.1 东勘院法计算公式为：式中，T y―水深y处的月平均水温；T o―月平均库表水温；T b―月平均库底水温；m―月份。
该项成果是在综合国内水库实测水温资料的基础上提出的，用于水库的水温预测，应用非常简便，只需已知各月的库表库底水温就可计算出各月的垂向水温分布。
库底库表水温可由气温水温相关法或纬度水温相关法推算。
在计算中考虑分层型水库库底水温不变的特点，提出两套库底水温与纬度的相关曲线。
限于篇幅有限，各相关曲线详见文献［1］。
1.1.2 朱伯芳法该方法以国内外15座水库实测水温资料为基础，总结归纳出水库水温的周期性变化规律，并通过余弦函数进行模拟。
计算公式为：式中，T(y,t)―任意深度y、t月的水温；T m(y)―任意深度y的年平均水温；A(y)――库底水温；b―库表水温；H―水任意深度y的水温变幅；ε―水温相位差；Td库深度，ω为温度变化频率，ω=(2π)/(P)，P为温度变化周期(12个月)。
对于一般项目，在工程设计中各项参数的取值为α=0.040，β=0.018，γ= 0.085，d=2/^15,f=1/^30。
库表和库底水温均可由气温确定，因此该项成果应用简便，只要已知库区多年平均气温资料及水库水位就可计算出各月的垂向水温分布。
两种常用经验公式法计算水库水温效果比较研究
两种常用经验公式法计算水库水温效果比较研究颜剑波;楚凯锋;张德见;李璜【摘要】大中型水电水利工程建设引起的低温水下泄问题是主要的生态问题之一.目前水库水温计算有经验公式法和数学模型法两大类.指数函数法和余弦函数法是目前水库水温计算两种常用的经验公式方法,也是现有规范推荐的方法.选取了我国11个不同类型的代表性水库,利用实测资料分析研究了两种方法在计算水库水温精度的差异.通过比较研究,笔者建议在有较好的类比水库资料时采用指数函数法,否则建议采用余弦函数法.【期刊名称】《四川环境》【年(卷),期】2015(034)006【总页数】6页(P117-122)【关键词】水库水温计算;经验公式法;指数函数法;余弦函数法【作者】颜剑波;楚凯锋;张德见;李璜【作者单位】中国电建集团中南勘测设计研究院有限公司,长沙410014;中国电建集团中南勘测设计研究院有限公司,长沙410014;中国电建集团中南勘测设计研究院有限公司,长沙410014;中国电建集团中南勘测设计研究院有限公司,长沙410014【正文语种】中文【中图分类】X524水电水利工程特别是大中型水电水利工程建成后，水库在沿水深方向上呈现出有规律的水温分层，大致表现为：冬季库区趋于等温分布，下泄水温较天然情况高；春、夏季库表水温高，库底水温低，下泄水温较天然情况低。
下泄低温水可对鱼类造成突出的不利影响。
水温变冷，水体的溶氧量和水化学成分将发生变化，影响鱼类和饵料生物的衍生，致使鱼类区系组成发生变化。
下泄低温水将使鱼类产卵季节推迟、影响鱼卵孵化甚至造成不产卵。
下泄低温水还会降低鱼类新陈代谢的能力，使鱼生长缓慢。
水温低、饵料生物生长缓慢，将直接影响鱼类的生长、育肥和越冬。
低温水会对农作物产生“冷害”影响，造成减产甚至绝产。
原国家环境保护总局2005年12月在北京召开了水电水利建设项目水环境与水生生态保护技术政策研讨会，会议形成的“关于印发水电水利建设项目水环境与水生生态保护技术政策研讨会会议纪要的函”(环办函〔2006〕11号)提出关于水库水温的计算主要有：东勘院计算方法(本文中称指数函数法)、中国水科院方法(本文中称余弦函数法)等经验法，以及垂向一维模型、立面二维模型和三维模型等数学模拟法。
南瓜坪水库水温计算及其对下游河道水温的影响分析
南瓜坪水库水温计算及其对下游河道水温的影响分析王明怀（云南省水文水资源局丽江分局，云南丽江 674100）摘要：南瓜坪水库的建设导致河流水体性质发生改变，长期滞留在库内的水与大气之间的热量交换引起水温变化，导致水库整体的水温结构将发生变化。
本文通过对南瓜坪水库建设后水温的垂向变化和延程变化趋势进行分析，对水库兴建后水温对下游农田灌溉的影响进行了分析评价。
关键词：水库水温分析评价1 引言南瓜坪电站通过修建水库蓄水带来了发电、灌溉、防洪等综合效益，然而水库蓄水的同时，也引起了河流水文、泥沙、地貌、生态等各方面的环境影响。
水温是水质因素的一个重要变量，水温的变化会给库区及下游河道的水质、水生生物的生长及工农业生产带来一系列的影响，并且对水工坝体温度应力分析、施工温控设计、继电机组冷却等也有重要影响。
因南瓜坪水库下游的团结大沟是永胜县三川镇农业灌溉的主要水源工程，三川镇又是丽江市粮食主产区，本文通过南瓜坪水库水温分布、水库泄水温度状况及坝下游河道水温沿程变化的预测分析。
结合灌区工程布置及灌溉农田的基本情况，评价水库兴建后对下游农田灌溉的影响。
2 工程概况为充分开发和利用五郎河流域水资源，根据《云南省丽江市五郎河流域规划》，拟对五郎河流域实行“三库十电站”梯级开发，南瓜坪电站是流域梯级开发中的一级，工程以发电为主要开发目的、兼顾灌溉。
电站装机容量33MW，水库正常水位2250m，总库容2668万m3，调节库容1656万m3，灌溉面积为5.16万亩，灌溉用水量4956万m3。
枢纽工程位于丽江市宁蒗县南部战河乡南瓜坪村，水库坝址处东经100°48′08″，北纬26°54′42″。
南瓜坪水库位于五郎河上段碧源河，电站下游500m为规划的干布河电站，距离宁蒗县战河乡20km，距离永胜县三川镇km。
南瓜坪水库水系图见图1。
团结大沟为流域内已经建成的较大引水工程，位于南瓜坪水库下游约25km。
团结大沟于1973年全线贯通，控制灌溉面积5.16万亩，引水渠从永胜县光华乡水井村取水，流经光华、金官、梁官，全长51.7km。
水库水文计算全过程
2水文2.1流域概况××水库位于××西南方向，坝址高程1760m，径流面积0.78km2，主河长1.6km，平均坡降为88‰，流域平均高程1880m，径流量条形状。
××水库属珠江水系西洋江流域源头支流，地处珠江流域与红河流域的分水岭上。
河流自北向南，在坝址下游500m向西转，进入溶洞，流入其龙得河，又通过地下暗河进入头河，汇入西洋江，流域水系分布详见《××水库水系图》。
××水库流域地处中低山区，森林种类较多，主要分布有灌木、杂草、杉木等植物，目前，森林林植被完好，覆盖率在80%以上，径流内有少量的泉点出露，来水主要靠地表径流。
2.2气象特性西洋江流域属中亚热带高原季风气候区。
夏季受东南太平洋和孟加拉湾暖湿气流影响，5～10间湿热多雨，水量充沛，其降水量占年降水量的85%左右，此期间又多集中在6—8月，占全年降水量的50%左右。
冬季，受周围山脉作屏障作用，阻滞北方冷空气的入侵，使本流域干燥，凉爽少雨（11—4月），据××县象站资料统计，多年平均降水量为1046.00mm，蒸发量（d=20m）为1637.6mm，多年平均气温为16.7℃，极高最高气温为36.7℃，最低为-5.5℃。
多年无霜期为306天，雨季相对湿率82%，绝对浊率19.9hp a，旱季相对湿度76%，绝页脚内容22对湿度10.8hp a。
以上结果表明，流域具有气候温和，降水量年际变化小，年内分配均匀，集中程度高，干湿分明的特点。
该气候特点决定了径流由降水补给，径流与降水规律一致。
2.3年径流分析拟建的××水库坝址附近属无测水文气象资料地区，水库设计年径流量根据其地理位置及气候成固相似性的特点，采用查径流深等直线图和移用西洋街（二）站径流模数两种方法分析，再作综合论证后取值。
2.3.1移西洋街（二）站径流模数法西洋街（二）站属国家基本水文站，观测内客有水位、流量、降水、蒸发，观制面积2473km2。
水库水文计算全过程
2水文流域概况××水库位于××西南方向,坝址高程1760m,径流面积0.78km2,主河长1.6km,平均坡降为88‰,流域平均高程1880m,径流量条形状;××水库属珠江水系西洋江流域源头支流,地处珠江流域与红河流域的分水岭上;河流自北向南,在坝址下游500m向西转,进入溶洞,流入其龙得河,又通过地下暗河进入头河,汇入西洋江,流域水系分布详见××水库水系图;××水库流域地处中低山区,森林种类较多,主要分布有灌木、杂草、杉木等植物,目前,森林林植被完好,覆盖率在80%以上,径流内有少量的泉点出露,来水主要靠地表径流;气象特性西洋江流域属中亚热带高原季风气候区;夏季受东南太平洋和孟加拉湾暖湿气流影响,5～10间湿热多雨,水量充沛,其降水量占年降水量的85%左右,此期间又多集中在6—8月,占全年降水量的50%左右;冬季,受周围山脉作屏障作用,阻滞北方冷空气的入侵,使本流域干燥,凉爽少雨11—4月,据××县象站资料统计,多年平均降水量为1046.00mm,蒸发量d=20m为1637.6mm,多年平均气温为16.7℃,极高最高气温为36.7℃,最低为-5.5℃;多年无霜期为306天,雨季相对湿率82%,绝对浊率,旱季相对湿度76%,绝对湿度;以上结果表明,流域具有气候温和,降水量年际变化小,年内分配均匀,集中程度高,干湿分明的特点;该气候特点决定了径流由降水补给,径流与降水规律一致;年径流分析拟建的××水库坝址附近属无测水文气象资料地区,水库设计年径流量根据其地理位置及气候成固相似性的特点,采用查径流深等直线图和移用西洋街二站径流模数两种方法分析,再作综合论证后取值;移西洋街二站径流模数法西洋街二站属国家基本水文站,观测内客有水位、流量、降水、蒸发,观制面积2473km2;该站有1964—2001年的流量统计系列,且该系列已具有一定的代表性,统计年限满足规范要求,用适线法将该径流系列进行频率计算,矩法初估参数,取倍比系数C5=,计算结果如表2-1由表2-1计算离势系数C V ： C V =1)1(221--∑=n k n i =则西洋街二站径流量统计参数如表2-2;表2-2××水库位于西洋街二 站的源头支流上,直线距离50km,虽然××水库控制面积远小于西洋街二站的控制面积,但彼此间为同一个流域,具有相同的气候条件,帮移用径流模数计算年径流量：×=万m3各种频率的年径流量如表2-3;量流（M3/S.月）重现期（年）频率（%）西洋街（二）站年径流量频率曲线图均值（Qo）:411.00（倍比）Cs/Cv=2.5采用值:Cv=0.330Cs/Cv=2.5均值（Qo）:411.03优选值：Cv=0.359995908070503020105.01.00.100.0120040060080010001200140016001800200010020105251020100100010000查径流深等直线图查××水文站1981年9月编制的××水文图集得××水库片区年降水量为1030mm,根据1995年编制的××水资源调查及水利区划成果报告可知,陆面蒸发量为600～770mm之间,××水库海拔较高,陆面蒸发取600mm,则由水量平衡公式得：径流深：1030-600=430mm径流模数：430×=43万m3/km2水库年径流量：43×=万m3查××水文图集得,水库坝址处降水变差系数C V=,偏差系数C S=2C V,则各种频率的年径流量如表2-3;表2-3由表2-3法可知,两种方法计算的多年平均径流量相近,只出入万m3;变差系数C V的取值也比较相近;为更合理取值,综合各因素,取用两种方法的平均值,则××水库年径流量如表2-4：表2-4设计年径流分配××水库无任何实测的水文资料,设计年径流分配移用西洋街二站典型年的分配,近同倍比法进行分配到月;在西洋街二站径流系列中分析选取1970-1971年作丰水年P=12,1976-1977年为平水年P=48,1980-1981年为枯水年P=87,则××水库年径流分配如表2-5：表2-5地下水径流量水库库区内有少量的地下泉点补给常年不断;本年11月8日测得流量为为s,12月1日测得流量为 m3/s;通过对碗厂村的几位老人的了解,通过他们对各时段的介绍,折算后得出各月的径流量如表2-6;表2-6××水库设计规模为小2型蓄水工程,年径流设计保证率取用P=75%,由该水库年径流量总分配如表2-7;表2-7水库蒸发××水库与××气候站同处于西洋江流域,两地均处于西洋江流域的分水岭上,两地相距直线距离34.5km,两地海拔高程虽然出入较大,但属同一个流域,有相同的气候条件,故水面蒸发量移用××气候站实测的蒸发量进行分析;该站有1954年至2002年的水面蒸发统计系列,用适线法将该系列频率计算,矩法估参数,点线配合情况见图;取C S=2C V;得均值为1637.61mm,C V=,各频率蒸发量如表2-8;频率（%）重现期（年）均值（Qo）:1646.15采用值:Cv=0.080Cs/Cv=2.0优选值：Cv=0.08均值（Qo）:1646.20（倍比）Cs/Cv=2.0流量（mm）100001000100201052510201004000360032002800240020001600120080040000.010.101.05.0102030507080909599广南（气）站年蒸发量（d=20cm(频率曲线图表2-8××水库设计规模为小2型水库工程,水面蒸发采用与径流量对应的保证率,选用P=75%,水面蒸发分配直接采用对应的年内分配,结果如表2-9;表2-9水库泥沙计算××水库及下游的西洋街二站均未进行悬段质泥沙观测,水库泥沙计算按正常运行年限的沉积泥沙估算：V d =N ·r rF =万m 3 取万m 3N —水库正常运行年限,取30年；r —平均侵蚀模数;库区土壤侵蚀主要以水力侵蚀为主,但库区植被好,植被率在80%左右,查土壤侵蚀强度分级标准得,轻度侵蚀的侵蚀模数为800T/km 2；F —水库径流面积； r 0—沉积物的容重,取m 3;渗漏损失坝轴区基底基岩均为灰白色厚层石英砂岩泥质粉矿岩、微弱含水层,岩层产状倾向上游,地层防渗性能好,无构造影响和不利组成;故库盆内不会有漏水现象有在,渗漏损失按中等地质条件,采用时段平均库容的1%计算;洪水计算××水库无实测的洪水资料,洪水计算根据××1994编制的××省暴雨洪水查算实用手册进行计算;、基本情况××水库径流面积F=0.78km2,主河长L=1.6km,河床平均坡降i=;水库洪水由库区径流的暴雨所形成,洪水与暴雨同频率;、洪水标准××水库主体工程为浆砌石坝,根据水利水电工程等级划分及洪水标准SL－2000规定,工程等级为五等,设计洪水标准为20年一遇p=5%,校核洪水标准为200年一遇p=%;、设计暴雨计算1、设计暴雨历时、时段根据××省暴雨特点,设计暴雨历时取24h,时段△t取1h;查图暴雨等值图将径流集雨中心各种历时的统计参数值列于表2-9-1,并列出各种频率的设计点暴雨量;设计点暴雨量计算表2、计算点设计暴雨量的递增指数值,列于表2-9-2;H6p H24pN2p=—— N2p=——H1p H6p点设计暴雨量递增指数值其它历时点暴雨计算如下：H2－5=5%=H24p×4－N3p×6－N2p×t N2pH2－5=%=H24p×4－N3p×6－N2p×t N2pH7－23=5%=H24p×24－N3p×t N2pH7－23=%=H24p×24－N3p×t N2p3、进行的暴雨历时的a F1t值计算查××省暴雨区划图得,水库位于暴雨第十区,由××省分区综合时～面～关系表进行径流面积为0.78km2的各时段的a Ft值,见表2-9-3;4、按××省一日暴雨分区雨型表的十区排列次序,将H面t值排列下表2-9-4——2-9-5;二十年一遇暴雨净雨过程计算表2-9-4二百年一遇暴雨净雨过程计算产流计算1、确定产流渗数值查××省暴雨洪水查算手册的附图产流参数分区图可知,该工程的综合产流参数分别为：Wm=100mm,W T=82mm,Fc=2.2mm/h,E=3mm,△R=10mm;2、1h逐时段雨量计算,计算过程如表;汇流计算1、汇流系数与雨强的计算及取值;查汇流系数数分区图得：Cm=、Cn=;由表可算出,P=5%的最大3h净雨强度为60mm,P=%的最大3h净雨强度为,均超过非线性,经全省分析、设计、校核标准主净雨强度取值的规定：3h净雨强度取10mm;2、纳希瞬时单位线参数n、k值计算B=F/L2==M1=·J－·B－·i/10－=× =n==× 6013、时段单位线计算1由n、k值查St曲线查用表,将t/k、St分别列于表,并计算th值;表2-9-62由表2-9-6的计算结果绘制St曲线图;S(t)曲线3由St曲线图从t=0起,每隔1h读取St值,填入表2～9～10,按公式q=10F/计算出水库河流1h10mm时段单位线q列于表2-9-7;4、推求洪水过程1采用以下公式,由设计净雨和时段单位线推求设计洪水地表流量过程线;Q11－i=q i R1/10Q12－i=q i R2/10· ·· ·· ·· ·· ·· ·Q1m－i=q i R m/102基流流量计算根据水库径流区的地理位置,查最大基流量分布图,计算水库坝址断面的基流量;Q基=÷100×F=s3潜流流量计算潜流流量采用等腰三角形回加法,地表洪水起涨点潜流流量为零,第一时段为△Q潜,到地表径流终止点为三角形顶点,出现潜流洪峰流量Q潜m,此后递减;具体按以下公式进行计算：Q潜m=Σfc·F/t为地表洪水过程历时P=5%,Q潜m=××9=Q潜=Q潜m/t－1=P=%,Q潜m=××13=Q潜=Q潜m/t－1=××水库P=5%与P=%设计洪水计算成果列于表2-9-8——2-9-9,峰量值列于表2-9-10P=5%洪水过程计算表P=%洪水过程计算表表2-9-9表2-9-104绘制设计洪水过程线图012345367洪水过程线。
库水温分布计算与分析
最大坝高 ９４ ００ｍꎬ 正常蓄水位 ６４６ ００ｍꎬ 死水位
的是东勘院方法( 收录于« 水利水电工程水文计算
规范» ) 和朱伯芳方法( 收录于« 混凝土拱坝设计规
６２０ ００ｍꎮ 图 １ 为 ＳＫ 水库上游立视图ꎮ
范» ) ꎮ 经验公式法具有简单实用和参数少的优点ꎬ
２ １ ２ ＳＫ 水库温度计布置原则
ＳＫ 水库大坝在典型坝段(６ ＃ 、 ９ ＃ 、 １３ ＃ 坝段) 上
但是该方法是基于实测的水温数据进行数理统计分
时统计的水库样本空间有限ꎬ 不能真实地反映所有
游面布置 ３７ 支温度计( 差阻式传感器) 监测库水温ꎮ
水库的垂直向水温分布规律ꎬ 所以经验公式法具有
位置固定竖直方向的钢筋ꎬ 将温度计用土工布扎带
接影响大坝的基础温差和温控计算标准ꎬ 从而影响
２ 基本资料
混凝土大坝的温控防裂设计 [３￣５] ꎮ
２ １ ＳＫ 水库水温实测资料
目前我国水利工程设计中预测大坝库水温度分
２ １ １ ＳＫ 水库水简介
布的方法主要有: 经验公式和类比方法ꎮ
(１) 经验公式法 ꎮ 经验公式法是基于大量水库
ＳＫ 水库位于新疆布尔津地区与 ＱＢＴ 水库气温
３ 溧阳市水利局ꎬ 江苏 溧阳 ２１３３００ꎻ ４ 湖南省水利水电勘测设计研究总院ꎬ 湖南 长沙 ４１００００)
摘要: 水库的库水温是混凝土重力坝及拱坝重要的温度边界条件ꎬ 也是混凝土大坝在施工过程中温度应力分析和
混凝土拱坝运行期温控荷载计算的一个重要影响因素ꎮ 研究 ＱＢＴ 水库水温分布规律ꎬ 采用类比和经验公式方法
与钢筋捆绑在一起ꎬ 混凝土浇筑过程中在温度计附
收稿日期: ２０２０￣０９￣０２
作者简介: 田 野(１９８７ 年—) ꎬ 男ꎬ 工程师ꎮ
水库水温计算方法综述
水库水温计算方法综述摘要水库水温分层及其低温下泄水造成的“冷害”是水电工程建设生态环境影响的重点关注问题之一，水库水温研究对于库区的生态环境保护具有重要的现实意义。
本文介绍了主要的水库水温计算方法，回顾了国内外水温模型与软件的发展。
最后，指出了当前水库水温计算中存在的问题和不足，结合已有的研究成果对水温数学模型的应用前景和发展趋势进行了展望。
关键词：水库；水温；计算方法；数学模型ABSTRACTWater temperature stratification within reservoirs underflows and the “chilling injury”caused by the discharged low-temperature water flows pose one of the primary concern for both eco-environmental conservation and hydropower operation. It is therefore, study on impacts on eco-environmental from reservoirs underflows temperature appear to be practically useful. This paper mainly reviews the development in water temperature models and software in home and abroad, then examines the primary approaches for calculation of reservoir water temperature. Finally, the existing problems, application prospect and developing trend of thermal mathematical models are also pointed out.Key words:reservoir; water temperature; computing method; mathematical model检索策略[检索策略]:1)检索数据库：CNKI数据库、万方数据库、维普数据库、SCI数据库。
规范推荐的水库水温经验预测方法比选研究
&
结
论
根据上述分析比较， 规范中提供水温经验预测 方法是根据特定水库水温资料拟定的相关关系， 在 推广移植使用时均存在不同程度误差。 % " 东勘院法对丹江口水库的库底水温计算误 差很大， 最大绝对误差达到 -*%) ； 而对二滩水库的 计算结果稍好， 最大绝对误差达到 "*$) 。水库所 在纬度对该方法的影响较大。 !" 朱伯芳法对二滩水库垂向水温的总体模拟 精度较差， 对漫湾水库 ! 月份模拟精度较好。因为 漫湾水库是过渡型水库， 二滩水库为分层型水库， 因 ・ #$ ・
第 !" 卷第 # 期 !$%% 年 & 月
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规范推荐的水库水温经验预测方法比选研究
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水库水温数学模型及其应用_陆俊卿
水库水温数学模型及其应用陆俊卿1,2,张小峰2,强继红3,梅志宏3,杨芳丽2,董炳江2(11环境保护部华南环境科学研究所,广州 510655;21武汉大学水资源与水电工程科学国家重点实验室,武汉430072;31中国水电顾问集团昆明勘测设计研究院,昆明650051)摘 要:对标准k -E 紊流模型进行浮力修正,建立了剖面二维及三维水库水温计算的浮力流模型并采用已建漫湾水库库区实测水温资料对模型进行了检验。
将检验后的模型应用于瓯江滩坑水库的水温分布预测研究中,其中采用剖面二维模型进行全库水温分布预测,并为坝前三维模型提供进口边界;采用三维模型对近坝段水流结构以及水电站下泄水温进行精确模拟,从而实现下泄水温的精确模拟。
根据计算结果,分析了水库建成后下泄水温与天然水温的差异,对比了各典型年不同电站开机组数和不同电站取水口高程条件下水库下泄水温的差别,为该电站取水口高程和机组运行方式的制定提供了一定的参考依据。
关键词:环境水力学;水库水温;数学模型;浮力流k -E 模型;下泄水温中图分类号:X143文献标识码:ANumerical model for temperature simulation of water in reservoirLU Junqing 1,2,Z HANG Xiaofeng 2,QIANG Jihong 3,MEI Zhihong 3,YAN Fangli 2,DONG Bingjiang2(11South China Institute o f Environmental Science ,Guangzhou 510655;21State Key Laboratory o f Water Resource and Hydro power Eng .Sci .,Wuhan University ,Wuhan 430072;31Kunming Hydroelectric Investigation ,Design and Research Institute ,Kunming 650051)Abstract :Based on the standard k -E model,the vertical 2-D and 3-D buoyant flow model for simulating the water temperature in deep reservoir is developed.The developed model verified by the measured data of Manwan reservoir is used to predict the water temperature in Tankeng reservoir.With the boundary condition provided by vertical 2-D model,3-D water temperature model is adopted to predict the te mperature of discharged water.The simulated water temperature in different typical years is compared with the water temperature under natural condition.The results can assist in the decision of water intake elevation and operation of generating units and reservoir management for protection of the aquatic environment.Key words :environmental hydraulics;water te mperature in reservoir;mathematical model;buoyant flow model;temperature of discharged water收稿日期:2007-03-21基金项目:科技部/973计划0(2003CB415203)作者简介:陆俊卿(1979)),男,博士研究生.E -mail:ljq yl@0 引言水温是水环境中最重要的影响因子之一,水的物理、化学性质以及水生生物、农作物对水温均比较敏感。
湖泊水库水温预测
Ai,i-1
i-1
T Em z i ,i 1
ΔT在表层以下的计算公式如下：
vi,Ti-1 Φi,i-1
1 A z (viTi 1 Ai ,i 1 vi 1Ti Ai 1,i )t vi , vi 1 0 1 i T4 uI ,iTI uo,iTi bi zt 1 Ai z ( v T A v T A ) t v , v 0 i i i , i 1 i 1 i 1 i 1, i i i 1 A z i T3 1 (v T A v T A )t v 0, v 0 i i 1 Ai z i i 1 i ,i 1 i 1 i 1 i 1,i 1 (v T A v T A )t v 0, v 0 i i i ,i 1 i 1 i i 1,i i i 1 Ai z
式中 z—垂直坐标，m，向上为正； t—时间，s T—水温，℃，随z，t而变化 Qv—垂直方向流量 Em—水中热的分子扩散系数，m2/s qI，qO—分别为单位深度上的入、出流流量，m3/（s· m） TI—入流水温，℃ A—湖泊水库某高程z处的水平截面面积，m2； —水下高程z处的太阳垂直辐射通量，按下式计算：
数学模型法
4)
模型的建立
垂向太阳辐射的净热输送 长波辐射、蒸发和传导的热交换都只发生在水的表层，只有 太阳辐射会进入到下面：
表层以下的净热输送
A( z ) ( z )dt A( z dz ) ( z dz ) A dt ( A
A A dz )dt dzdt z z
湖泊水库水温预测
经验公式法
指数函数型垂向水温分布经验公式 幂函数型垂向水温分布经验公式 垂向一维对流扩散模型 风力混合层模型
水库水面蒸发、水温分析计算大纲
FCD11050 FCD 水利水电工程初步设计阶段水库水面蒸发、水温分析计算大纲范本水利水电勘测设计标准化信息网1997年8月1水电站技术设计阶段水库水面蒸发、水温分析计算大纲主编单位:主编单位总工程师:参编单位:主要编写人员:软件开发单位:软件编写人员:勘测设计研究院年月2目次1. 引言 (4)2. 设计依据文件和规范 (4)3. 基本资料 (5)4. 水库水面蒸发分析计算 (5)5. 水库水温分析计算 (8)6.应提供的设计成果 (11)31 引言1.1 工程概况工程水库区地处北纬～、东径～之间，行政区隶属省(区) 市(县)。
工程开发任务以为主兼顾、、等综合利用的水利水电枢纽。
最大坝高m，正常蓄水位m，总库容万m3，电站总装机MW，防洪库容万m3。
1.2 基本要求SGJ214-83《水利水电工程水文计算规范》和DL5021-93《水利水电工程初步设计报告编制规程》对水面蒸发、水温分析计算的基本要求为：(1) 根据工程水库的自然地理条件、水库特性、运行调度原则，进行典型水库和参证水面蒸发站的选择，以及工程水库水面蒸发和水库水温分析计算方法及主要关系系数选择。
(2) 结合工程水库附近已建水库的水面蒸发资料和水温资料论证本工程计算成果的合理性及可靠性。
2 设计依据文件和规范2.1 有关本工程(或水文专业)的文件、报告(1) 可行性研究阶段水文分析专题报告；(2) 可行性研究报告；(3) 可行性研究报告审批文件；(4) 初步设计任务书、项目卷册任务书及其他专业对本专业的要求。
2.2 主要设计规范(1) SDJ214-83 水利水电工程水文计算规范；(2) DL5021-93 水利水电工程初步设计编制规程；2.3 主要参考文献及有关项目观测规范(1) 水文测验手册(第三册：资料整编和审查)；(2) 地表水资源调查和统计分析技术细则；(3) 计算依据已建水库和测站有关文献及沿革；(4) 地面气象观测规范；(5) 水面蒸发观测规范；(6) 水温观测规范。
河道型水库水温结构变化特征的研究方法探讨
河道型水库水温结构变化特征的研究方法探讨阳振华（安徽省水利水电勘测设计院 合肥 230000）【摘 要】河道型水库工程为我国经济和社会发展作出巨大贡献的同时，也给生态环境带来了一些负面的影响，为了进一步认清这些不利影响，本文对河道型水库水温结构季节性变化特征的数值模拟研究进行探讨。
【关键词】河道型水库 水温结构 数值模拟科技论坛1 研究背景及目的我国拥有丰富的水电资源，大量已建、在建和规划兴建的河道型水库的运行为当地经济和社会发展发挥了巨大的作用，但另一方面，也对库区水体内及下游生态环境的健康发展带来了不利影响，如河道功能退化、水生生物生境破坏、洄游性鱼类数量减少等。
河道型水库中水体的水温分布情况影响着库区内及其下游的生态系统，涉及到水库下游水质、水生微生物、水生动物和农作物等方面。
因此研究水库蓄水后水体的水温分布结构和规律，不但对库区内生态系统具有重大意义，而且对水库下泄水流给下游的水生生物及其工程自身造成的影响等方面都具有积极作用。
2 各因素对库区水温的影响机制（1）河道型水库内水深处流速缓慢，热量传输能力下降，进入初夏后，库面水受到太阳辐射而增温密度减小，停留在温度较低、密度较高的下层水之上，在风和波浪等作用不足以让水体在垂向上混合的情况下，很有可能出现水体的温度分层现象。
正是因为这些原因，兴建大坝挡水很有可能使得水库中水体在特定的季节形成局部的水体水温在垂向上的分层现象。
（2）在坝前水体的水温全年不出现分层现象情况下，在无其他特殊情况时候，大坝的下游水体水温与天然河道中水体水温没有较大区别，而仅当在坝前水体的水温形成稳定分层情况下，大坝的下泄水温有可能高于或者低于天然河道的水温。
3 水温分布的类型及判别方法水库水温分布按照特点分类一般可以分成三种：水温稳定分层型、水温混合型和水温过渡型。
在水温分层比较稳定的水温稳定分层型水库中，水体水温由上至下可以划分为温变层（Epilimnion）、温跃层（Metalimnion）和滞温层（Hypolimnion）三层。
河道与水库水温模拟及预测模型概述
河道与水库水温模拟及预测模型概述作者：江春波周琦刘健来源：《环境影响评价》2016年第03期摘要：论文阐述了河道及水库水温预测对工程建设及生态环境保护的作用。
通过介绍河道及水库水温的计算模型，对各种水温模型的适用性及优缺点进行了评述。
对于应用立面二维水温模型和三维水温模型，指出应注意紊流模型选取、自由水面模拟方法和网格划分等问题。
关键词：水库水温；数学模型；温度分层；紊流模型DOI： 10.14068/j.ceia.2016.03.014中图分类号：X820.3；TV697.2 文献标识码：A 文章编号：2095-6444（2016）03-0053-04我国西南地区水资源丰富，多个大型水电站已经建成或正在修建。
高坝大库会改变原有河道水体水温分布态势，特别是深水型水库在垂向上形成温度差，表层水温随气温季节性变化，底层水体则持续保持相对稳定的低温。
水库修建后电站下泄底层的低温水可能会导致原有河道鱼类的减少甚至灭绝；灌溉水体温度过低也会影响农作物的正常生长。
因而水库水温分布特征及水库下泄水体水温变化的研究一直受到水利、农业及环保部门的关注。
水库下泄水温与库区水体温度分布以及水体流动特性是密切相关的，特别是坝前的复杂流动结构对水温分层影响不容忽视。
在水工建筑物等引起水库几何地形突变的地方，水流运动往往具有明显的三维特征，紊动加剧对热量的传递将会引起水体温度分布改变。
对水库水温分布特性的研究可通过物理模型试验及数值计算的方法进行。
梯级水电站的开发，导致河道水温受到多个水库运行的累积影响[1]。
对水库水温模型的研究表明，一维和二维水温模型受模型参数的限制，预测结果不能反映局部区域水流的三维流动特性，直接导致下泄水温与实测结果存在一定偏差，而三维模型在实际应用中受计算网格尺寸及数值模拟技术等条件的限制，取水口等局部区域水流细微的三维流动过程需要局部加密网格。
三维水温模拟结果表明，在取水口等地形变化大的区域附近，温度等值线极度弯曲，表层水体的三维流动会剧烈影响水温分布，水库流动的三维效应对水温的分布有重要影响。
湖库水温计算方法及结果分析
Ｗａ ｔ ｅ ｒ Ｒｅ ｓ ｏ ｕ ｒ ｃ ｅ ｓ ａ ｎ ｄ Ｈｙ ｄ ｒ ｏ ｐ ｏ ｗ ｅ ｒ Ｅｎ ｇ ｉ ｎ ｅ ｅ ｒ ｉ ｎ ｇ Ｖ ｏ ｌ ４ ４ Ｎｏ ． ６
收 稿 日期 ：２ ０ １ ２ — ０ ３ ． ２ ９
布和 变 化规 律 。１ ９ ６ １年 ，Ｊ ．Ｍ．Ｒ ａ ｐ ｈ ａ ｅ 首 次 提 出
扩散 方程 ，将水体 沿垂 向划分 为一 系列 水平 薄层 ，厚 度 为 出 ，假设 每个 水 平 薄 层 温 度 均 匀 分 布 ，则 对 任
一
水 平薄层 ，可 建立如 下热量 平衡方 程
了具 有 水 动 力 学 基 础 的 湖 库 动 态 热 能 平 衡 定 量 方 法 ，该 方法 考 虑 了对 流 、太 阳辐 射 、蒸 发 和 热传 导
纪５ ０年代 ，在 ７ ０年代 中后期 ，在综 合分 析大量 实测
资料的基础上 ，提出了许多经验性水温估算方法 ，一 部 分 已经应用 于生产 实 际 ，其 中具有代 表性 的水 温计
算 经验公 式法 有东勘 院法 、水科 院法 、统计 法和李 怀
恩公 式 。
３ 水温计算的数学模型法
３ ． １ 一维 数学模 型
Ｂ ａ ｙ ｆ ｏ Ｔ ｈ ｒ ｅ ｅ Ｇ ｏ ｒ ｇ ｅ ｓ Ｒ ｅ ｓ ｅ ｖ ｒ ｏ ｉ ｒ ．Ｔ ｈｅ ｒ ｅ ｓ ｕ ｌ ｔ ｓ ｓ ｈ ｏ ｗ ｔ ｈ ａ ｔ ｔ ｈ ｅ Ｒ ＭＳ Ｅ （ ｏห้องสมุดไป่ตู้ ｒ ｔ — ｍｅ ａ ｎ — ｓ ｑ ｕ ａ ｒ ｅ ｅ ｌ Ｔ ｏ ｒ ）ｏ ｆ ｔ ｅ ｍｐ ｅ ｒ ａ ｔ ｕ ｒ ｅ ｃ ｏ ｍｐ ａ ｒ ｅ ｄ ｂ ｅ ｔ ｗ ｅ ｅ ｎ ｔ ｈ ｅ
水库水温模拟研究综述_王雅慧
第３４卷 第３期（总第１９８期）２０１２年５月三 峡 环 境 与 生 态Ｅｎｖｉｒｏｎｍｅｎｔ ａｎｄ Ｅｃｏｌｏｇｙ ｉｎ ｔｈｅ Ｔｈｒｅｅ ＧｏｒｇｅｓＶｏｌ．３４ Ｎｏ．３（Ｓｕｍ．Ｎｏ．１９８）Ｍａｙ．２０１２水库水温模拟研究综述收稿日期：２０１２－０４－０６作者简介：王雅慧（１９８８－），女，山西阳泉人，硕士研究生，主要从事水文水资源研究，Ｅ－ｍａｉｌ：Ｗａｎｇｙａｈｕｉｓｏｄａ＠１２６．ｃｏｍ。
王雅慧１，李 兰１，卞俊杰２（１．武汉大学水资源与水电工程国家重点实验室，湖北武汉４３００７２；２．长江水利委员会水文局，湖北武汉４３００１０）摘 要：水库水温分层及其低温下泄水造成的“冷害”是水电工程建设生态环境影响的重点关注问题之一，水库水温研究对于库区的生态环境保护具有重要的现实意义。
以水库水温模拟研究为线索，介绍了主要的水库水温结构判别方法和水库水温计算方法，回顾了国内外水温模型与软件的发展，重点分析了水库水温的生态环境影响及其缓解措施。
最后，总结了我国水库水温研究的现状及存在问题，并提出了今后的发展趋势。
关键词：水库水温；水温模型软件；垂向分层；低温下泄水 中图分类号：ＴＶ６９７．２ 文献标识码：Ａ 文章编号：１６７４－２８４２（２０１２）０３－００２９－０８Ｒｅｖｉｅｗ ｏｎ Ｒｅｓｅｒｖｏｉｒ Ｗａｔｅｒ Ｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅ ＳｉｍｕｌａｔｉｏｎＷＡＮＧ Ｙａ－ｈｕｉ，ＬＩ Ｌａｎ，ＢＩＡＮ Ｊｕｎ－ｊｉｅ（１．Ｓｔａｔｅ Ｋｅｙ Ｌａｂｏｒａｔｏｒｙ ｏｆ Ｗａｔｅｒ Ｒｅｓｏｕｒｃｅｓ ａｎｄ Ｈｙｄｒｏｐｏｗｅｒ Ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ Ｓｃｉｅｎｃｅ，Ｗｕｈａｎ Ｕｎｉｖｅｒｓｉｔｙ，Ｗｕｈａｎ ４３００７２，Ｃｈｉｎａ；２．Ｈｙｄｒｏｌｏｇｉｃａｌ Ｂｕｒｅａｕ ｏｆ Ｃｈａｎｇｊｉａｎｇ Ｗａｔｅｒ Ｒｅｓｏｕｒｃｅｓ Ｃｏｍｍｉｓｓｉｏｎ，Ｗｕｈａｎ ４３００１０，Ｃｈｉｎａ）Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｗａｔｅｒ ｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅ ｓｔｒａｔｉｆｉｃａｔｉｏｎ ｗｉｔｈｉｎ ｒｅｓｅｒｖｏｉｒｓ ｕｎｄｅｒｆｌｏｗｓ ａｎｄ ｔｈｅ“ｃｈｉｌｌｉｎｇ ｉｎｊｕｒｙ”ｃａｕｓｅｄ ｂｙ ｔｈｅ ｄｉｓ－ｃｈａｒｇｅｄ ｌｏｗ－ｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅ ｗａｔｅｒ ｆｌｏｗｓ ｐｏｓｅ ｏｎｅ ｏｆ ｔｈｅ ｐｒｉｍａｒｙ ｃｏｎｃｅｒｎｓ ｆｏｒ ｂｏｔｈ ｅｃｏ－ｅｎｖｉｒｏｎｍｅｎｔａｌ ｃｏｎｓｅｒｖａｔｉｏｎ ａｎｄｈｙｄｒｏｐｏｗｅｒ ｏｐｅｒａｔｉｏｎ．Ｉｔ ｉｓ ｔｈｅｒｅｆｏｒｅ，ｓｔｕｄｙ ｏｎ ｉｍｐａｃｔｓ ｏｎ ｅｃｏ－ｅｎｖｉｒｏｎｍｅｎｔａｌ ｆｒｏｍ ｒｅｓｅｒｖｏｉｒｓ ｕｎｄｅｒｆｌｏｗｓ ｔｅｍｐｅｒａ－ｔｕｒｅｓ ａｐｐｅａｒ ｔｏ ｂｅ ｐｒａｃｔｉｃａｌｌｙ ｕｓｅｆｕｌ．Ｔｈｅ ｐａｐｅｒ ｂｅｇｉｎｓ ｗｉｔｈ ｓｉｍｕｌａｔｉｏｎ ｓｔｕｄｙ ｏｆ ｒｅｓｅｒｖｏｉｒ ｗａｔｅｒ ｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅ，ｒｅ－ｖｉｅｗｓ ｔｈｅ ｄｅｖｅｌｏｐｍｅｎｔ ｉｎ ｗａｔｅｒ ｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅ ｍｏｄｅｌｓ ａｎｄ ｓｏｆｔｗａｒｅ ｉｎ ｈｏｍｅ ａｎｄ ａｂｒｏａｄ，ｔｈｅｎ ｅｘａｍｉｎｅｓ ｔｈｅ ｐｒｉｍａｒｙａｐｐｒｏａｃｈｅｓ ｆｏｒ ｓｔｒｕｃｔｕｒａｌ ｄｉｓｃｒｉｍｉｎａｔｉｏｎ ａｎｄ ｃａｌｃｕｌａｔｉｏｎ ｏｆ ｒｅｓｅｒｖｏｉｒ ｗａｔｅｒ ｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅ．Ｅｍｐｈａｓｉｓ ａｒｅ ｐｌａｃｅｄ ｏｎ ｅｃｏ－ｅｎｖｉｒｏｎｍｅｎｔａｌ ｉｍｐａｃｔｓ ｆｒｏｍ ｒｅｓｅｒｖｏｉｒ ｗａｔｅｒ ｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅ ａｓ ｗｅｌｌ ａｓ ｔｈｅ ｍｉｔｉｇａｔｉｏｎ ｍｅａｓｕｒｅｓ．Ｆｕｒｔｈｅｒｍｏｒｅ，ｔｈｅ ｓｔａｔｕｓｑｕｏ，ｅｘｉｔｉｎｇ ｐｒｏｂｌｅｍｓ ｉｎ Ｃｈｉｎａ ａｒｅ ｅｘａｍｉｎｅｄ．Ｆｉｎａｌｌｙ，ｔｈｅ ｐａｐｅｒ ｃｏｎｃｌｕｄｅｓ ｗｉｔｈ ｓｕｇｇｅｓｔｉｏｎｓ ｆｏｒ ｆｕｔｕｒｅ ｒｅｓｅｒｖｏｉｒ ｗａ－ｔｅｒ ｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅ ｓｔｕｄｙ．Ｋｅｙ ｗｏｒｄｓ：ｒｅｓｅｒｖｏｉｒ ｗａｔｅｒ ｆｌｏｗ ｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅ；ｗａｔｅｒ ｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅ ｓｉｍｕｌａｔｉｏｎ ｍｏｄｅｌ ａｎｄ ｓｏｆｔｗａｒｅ；ｖｅｒｔｉｃａｌ ｓｔｒａｔｉｆｉｃａ－ｔｉｏｎ；ｌｏｗ－ｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅ ｄｉｓｃｈａｒｇｅｄ ｗａｔｅｒ 大型水电工程的建设产生了发电、防洪、供水、灌溉、航运、养殖、旅游等综合效益，有效地促进了经济和社会的发展。
湖泊水库水温预测
数学模型法
MIT水温模型的数值方法
温度模型的差分方程
差分体系：显示体系
I
C E G S
uI,TI
水库分层与坐标, 底层为原点，
Δz 体积元
uO,T
向上为正
基准面z=0
对T/t离散化：第i层（即第i个体积单元）tj+1时刻的温度Tij+1= Tij +ΔTij+1 Tij ：第i层tj时的水温； ΔTij+1：第i层在j~j+1时段间的水温变化量，可以简写为Δ T 在表层以下的某一层ΔT应等于下面4种增温之和
• 入流高程的确定
按等密度原则入流，含泥沙的洪水的密度可按下式计算
T
(1
T S
)S
式中 ρT—清水的密度，它与水温的关系为：
1 A
z
( AEm
T ) buI (TI T )
z
A
1
Cp A
Z
( A)
数学模型法
模型建立- 对垂直湍流混合作用的处理
本方程中未包含此项。因为只是在湖面温水区域，当温度 分布不稳定而引起密度分布不稳定时，才发生对流混作引 起的热迁移。 对实际计算来水，每当计算中出现这种不稳定时，即上 层的密度大于下层密度时候，就要对一定深度的水温进行 平均。
保证模型假设的辐射条件可以达
到；若太薄，则会导致不切实际
的高表面温度，从而使辐射热损
失太大。
模型中几个问题的处理
3. 水库的入流水温及入、出流垂向分布问题
本模型假设河道水流在刚刚入库的时候，首先会与入库处的一部分水量混
合，混合比可取1.0，并按混合后的水温作为入库水温TI 若具有水温TI的入库流量主要在水库中同温层的附近注入水库，假设入库
山口岩水库水温计算及其对下游河道水温影响分析
山口岩水库水温计算及其对下游河道水温影响分析
詹晓群;陈建;胡建军
【期刊名称】《水资源保护》
【年(卷),期】2005(021)001
【摘要】对山口岩水库水温分布、水库泄水温度状况及坝下游河道水温沿程变化作了预测,结合灌区工程布置及灌溉农田的基本情况,对水库兴建后水温对下游农田灌溉的影响进行分析评价,结果表明:库区水温结构属典型的分层型;在坝址至半山水汇入口6 km长的河段水温回升较慢,年平均水温温升率为0.414℃/km,对应的左岸直灌区和锡陂灌区沿程水温在水稻生育期的月平均值低于水稻生长所需的最低水温,需采取调温措施;在坝址下游10 km断面,由于受袁河支流半山水汇入影响,各月平均水温与建库前天然水温相差不超过0.3℃,能满足农田灌溉的要求.最后从工程设计、水库调度运行、灌溉方式等方面提出了对策措施.
【总页数】4页(P29-31,35)
【作者】詹晓群;陈建;胡建军
【作者单位】江西省水利规划设计院,江西,南昌,330029;江西省水利规划设计院,江西,南昌,330029;江西省水利规划设计院,江西,南昌,330029
【正文语种】中文
【中图分类】X820.3
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洋河水库水温初步预测方法
洋河水库水温初步预测方法
刘向楠;远立国;伟杰
【期刊名称】《南水北调与水利科技》
【年(卷),期】2011(009)A02
【摘要】洋河水库是秦皇岛市洋河干流上一座重要的水利枢纽工程，担负着城市供水、农业灌溉和渔业养殖等作用。
采用径流一库容比数法和以朱伯芳法为基础提出的统计法对洋河水库的水温结构及水温垂向分布进行了计算和预测，计算出了水库水温结构类型及预测结果。
水温预测对洋河水库供水方式和渔业养殖方式有重要的意义。
【总页数】3页(P64-65,72)
【作者】刘向楠;远立国;伟杰
【作者单位】
【正文语种】中文
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水库水温计算方法综述摘要水库水温分层及其低温下泄水造成的“冷害”是水电工程建设生态环境影响的重点关注问题之一，水库水温研究对于库区的生态环境保护具有重要的现实意义。
本文介绍了主要的水库水温计算方法，回顾了国内外水温模型与软件的发展。
最后，指出了当前水库水温计算中存在的问题和不足，结合已有的研究成果对水温数学模型的应用前景和发展趋势进行了展望。
关键词：水库；水温；计算方法；数学模型ABSTRACTWater temperature stratification within reservoirs underflows and the “chilling injury”caused by the discharged low-temperature water flows pose one of the primary concern for both eco-environmental conservation and hydropower operation. It is therefore, study on impacts on eco-environmental from reservoirs underflows temperature appear to be practically useful. This paper mainly reviews the development in water temperature models and software in home and abroad, then examines the primary approaches for calculation of reservoir water temperature. Finally, the existing problems, application prospect and developing trend of thermal mathematical models are also pointed out.Key words:reservoir; water temperature; computing method; mathematical model检索策略[检索策略]:1)检索数据库：CNKI数据库、万方数据库、维普数据库、SCI数据库。
2)检索词：水库（reservoir）、水温(temperature )、综述（review）3) 检索式：检索式一：发表时间between(2000,2012) * (题名=水库 * 题名=水温) (精确匹配)。
检索式二：题名=水库水温 *题名=综述(精确匹配)。
4）检索结果：检索式一检索结果CNKI数据库：期刊论文(109) 学位论文(20) 会议论文(3) 外文会议(1) 万方数据库：期刊论文(99) 学位论文(22) 会议论文(15)维普数据库：期刊论文(102) 学位论文(22) 会议论文(4)SCI数据库：期刊(26)。
检索式二检索结果CNKI数据库：期刊论文(4)万方数据库：期刊论文(3)维普数据库：期刊论文(3)SCI数据库：期刊论文(1)目录1 水库水温分层现象 (1)2 国内外水库水温研究方法 (1)2．1 经验法 (1)2．2 数值模拟法 (2)2．3 物理模型法 (3)2．4 类比法 (3)2．5 热量平衡法 (4)2．6 水热力学法 (4)3 水库水温预测软件运用 (4)4 结论与展望 (5)参考文献 (6)1 水库水温分层现象在河流上修建大坝形成水库,水库蓄水后带来了发电、防洪、灌溉、航运、旅游等综合效益,但同时由于水库蓄水,将改变库区及大坝下游河段的水文情势和水环境状况,水温是水质因素的一个重要变量,在确定其他水质指标的过程中往往与水温有关。
而水温的变化,对库区及下游河段的水生生物、农田灌溉、和生活用水等将产生重大影响,并且对水工坝体温度应力分析、施工温控设计、继电机组冷却等也有重要影响。
水温不仅是水库水环境中的主要研究内容,也在水库的规划设计和运用管理中起着重要作用。
一方面为了更好地发挥已建水库的功能,提高水库效益；另一方面为了更好地利用水资源,因此研究水库水温的变化规律,对于工程的环境保护和工程的建设及运行有重要意义[1]。
不同的湖泊和水库，水温垂向分层的差异是很大的，一般由强到弱划分为三种类型：分层型、过渡型和混合型。
分层型水库的水体上部温度竖向梯度大，称为温跃层或斜温层；在水体表面由于热对流和风吹掺混，水面附近的水体产生混合，水温趋于一致，这部分水体称为同温层或混合层；水库底部温度梯度小，称为滞温层。
但是到冬季则上下水温无明显差别，严寒地区甚至出现温度梯度逆转现象，上层接近于0℃，底层接近于4℃。
混合型无明显分层，上下水温均匀，竖向梯度小，年内水温变化却较大。
水库水温的影响因素主要有:①气温、辐射热；②天然来水、流量和含沙量；③泄水；④水库调节性能和水库水深[2]。
2 国内外水库水温研究方法目前，国内外对分层水库水温的研究方法主要有经验法，数值模型法，物理模型法，类比法等[3]。
2．1 经验法为了解决实际生产问题，国内提出了许多经验性水温估算方法，最有代表性的几种经验性公式有：水电部东北勘测设计研究院张大发和中国水科院朱伯芳提出的方法，以及中南勘测设计研究院《水工建筑物荷载设计规范》编制组和水利水电科学研究院结构材料所提出的统计公式。
东勘院法公式：b n x y b O Y T e T T T +-=-)()(其中：;351522m m n +=)1.01(37.2402m m m x ++= 式中，Ty 为水深y 处的月平均水温（℃）；To 为水库表面月平均水温（℃）；Tb 为水库底部月平均水温（℃），对于分层型水库各月库底水温与其年平均值相差很小，可用年平均值代替；y 为水深（m ）；m 为月份，1，2，3， (12)朱伯芳法公式：)1/()(fe -d ε)()()(T ε)(cos )()(04.004.0y)(-)(0)(m 0),(H H d y ay m t y e be T c e A y A e c b c y y A y T T ------===-+=--+=γβττω式中，T(y ，τ)为水深y 处在时间为τ时的温度（℃）；Tm(y)为水深y 处年平均温度（℃）；A(y)为水深y 处的温度年变幅（℃）；ε为水温与气温变化的相位差（月）；Td 为库底水温；b 为库表水温；H 为水库深度；ω＝2π/P 为温度变化的圆频率，其中P 为温度变化的周期(12个月)[4,5]。
2．2 数值模拟法美国和苏联在20世纪30年代开始了水温的监测分析工作，并在以后的发展过程中，在水温数学模型的建立和应用方面一直处于世界前列，苏联在现场试验方面做了大量的深入细致的工作，日本在水库低温水灌溉对水稻产量的影响及水库分层取水方面进行了很多研究。
70年代国外研究水库水温比较活跃[6,7]。
数值模拟法利用数值计算方法来模拟水流运动和温度传输系统。
水温模型研究最早始于20世纪60年代的美国，经历了垂向一维、立面二维、三维的发展过程。
垂向一维水温模型的代表为20世纪60年代末美国水资源工程公司(WRE)的Orlob 等提出的WRE 模型，以及麻省理工学院(MIT)的Huber 等提出的MIT 模型。
垂向一维水温模型假定水库垂向水温以等温水平面分布，能够综合考虑水库入流、出流、风的掺混及水面热交换对水库水温分层结构的影响，但忽略了流速、温度等变量在纵向上的变化，对于库区较长、纵向变化明显的水库并不适合。
立面二维水温模型的先河为1975年Edinger 等开发的LA RM ( laterally average reservoir model)模型，其后1986年美国陆军工兵团水道实验室( USACE-WES)基于LARM模型开发出立面二维水质和水温通用模型软件CE-QUAL-W2，是比较成熟的立面二维模型之一。
立面二维水温模型能较好地模拟出浮力流和温度分层特征在纵向上的形成和发展过程，适用于全库区大尺度范围研究水温特性及下泄水温过程，成为水库水温模拟的主流方法。
三维水温模型能够细致描述水库局部区域流速场和温度场的三维变化特征，20世纪90年代后随着国外计算流体力学通用软件( computational fluid dynamics, CFD) 的快速和业化发展，包括水温指标在内的环境水力学三维模拟商业软件也迅速发展，代表性软MIKE3、FLUENT、DELFT 3D等。
水库水温研究侧重分析整个库区范围内的水温分布及下泄水温过程，不追求局部水域水温变化的细节，国外三维模型的应用并不多。
水库水温模型具有理论严密、适用条件广泛的优点，但随着模型维数增多，需要准备和收集的资料也越多，模型也越复杂，而且对计算机的要求也越高。
数学模型法按照模型所包含的变量空间分布可分为零维、一维、二维、三维数学模型法。
自然界中任何水体在实际中都是三维的，水库水温也不例外，但是在处理某些具体问题时，在不影响结果精度的情况下，可以在一定假设基础上使用包含两个空间变量的二维模型或只含有一个空间变量的一维模型。
数学模型法相对其他方法更完善，可考虑天然来水温度、流量和含沙量，水库的运行方式以及泄水情况，水库的调节性能和水库深度的影响，水库水位的变化，水库几何形态等多方面的影响。
2．3 物理模型法为进行水利工程研究，根据相似原理，采用物理模型复演，或按流体力学理论运用数学手段模拟天然水流环境中波浪、水流等水力因素的运动状态的水力模型。
水力模型主要用于研究水动力因素同河岸、水工建筑物相互作用的规律，预测水利工程设施的实际效果和影响，论证工程方案的技术合理性和实施可能性。
它是研究水利工程的一种重要方法。
建立物理模型应按一定的相似条件，确定原型与模型各个物理量的比值（又称模型的比尺）。
水力模型相似条件，主要包括模型与原型的几何相似、运动相似、动力相似等3个方面。
国内，水库水温物理模型研究成果显著，高学平等（2009）[8]依据连续性方程、运动方程和能量方程，结合水库分层取水的流动特点，提出了水库水温模型相似关系。
在大型深水库，下泄水温预测方面取得良好效果[9]。
2．4 类比法选用水温分布已知的参证水库，来类比计算设计水库的水温垂向分布。
通常是按照两类比水库的库表水温比例，来预测计算设计水库的垂向水温。
类比法要求两类比水库具有地理位置相近、气候和气象条件接近、水库几何形态相似、水库运用方式基本相同等条件。
通常很难找到具有上述诸多相似条的类比水库。
因此该方法运用较少。
2．5 热量平衡法1931年由德维克（Deviko）提出了热量平衡法。