汾河水库水温分布的现场试验(1)

温沿垂向变化不大, 并且整个库 区水温是一个完全混合状态; 7月份水库 水温处于一 个弱分层的 状态; 1 月份
水库水温处于分层状态. 实测数 据可为水库水温预测模型进行参数率定以及预测结果的验证提供依据.
关键词: 水库; 水温; 现场试验
中图分类号: TV 123
文献标识码: A
近年来我国在许多河流上进行了一系列的梯级 开发 [ 1- 2] . 水库蓄水以后, 它不仅可以调节天然河流 径流量的变化, 而且还对库内的热量起到调节作用. 水温是水环境中很重要的一个影响因素, 水温的变 化不仅对库区及下游河段的水质、水生生物的生长、
b. 测点布局. 为节省 工作量, 测点全部 布置在 已知的淤积断面上. 在监测时间内, 由于水库水位只 达到 1 120 m, 主库区只有 6 000 m 左右, 所以测量 断面仅能测到 5个, 如图 1所示.
c. 监测方法. 在 1# , 2# 监测断面左岸上分别 布置 1套经纬仪, 以 1# 断面作为已知断面, 用经纬 仪观测测船是否在断面线上, 并调整引导测船使其
0. 40 # , 0. 25 # , 0. 30 # 和 0. 30 # . 因此, 可以认
为 4月份水库水温从库表到库底基本呈等温分布,
整个库区水温是一个完全混合状态, 这是因为水库 在 4月份是一个逆温转正温的过程.
b. 2008年 7月底汾河水库坝前 5个监测断面 的水温实测结果如图 3所示.
库底最大温差分别为 6. 0 # , 5. 8 # 和 5. 1 # . 而水 深较浅的 4# 和 5# 断面则没有明显的分层现象. 由于
日照强烈并能直接影响到断面底部, 所以 4# 和 5# 断 面的水温明显高于前 3个断面, 表温达 25. 0 # , 4# 和 5#断面的库表与库底水温最大温差分别为 1. 3 #
图 3 1# 5#断面垂向水 温分布 ( 2008年 7月 31日 )
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由图 3可以看出: 水库表层水温都达到 24 # 以 上, 坝前水深较深的 1#, 2# 和 3# 断面水温出现了弱 分层现象, 表温与底温的温差较大, 水深 8~ 12 m 的 地方出现了明显的温跃层; 1# , 2#和 3# 断面的库表与
Abstrac t: In orde r to sutdy the d istr ibu tion o fw ate r tem perature in F enhe R eservo ir, the wa ter tem pe rature o f Sections 1# 5# of F enhe R eservo ir w as m easured three tim es success ive ly by m eans o fW P type wa ter tem pe ra ture instrum en t. T he m on itoring data of wa ter tem perature w ere sorted and analyzed, and the results show that the wa ter tem pe ra ture of rese rvo ir genera lly presented show s an iso therm a l d istr ibu tion from the rese rvo ir surface to the bo ttom, in A pr ial and the wa ter tem pera ture show ed little change vertically. T he wa ter tem perature o f the w ho le reservo ir was a com plete ly m ixed state; in Ju ly, the w ater tem perature o f reservo ir w as in a w eek ly stratifica tion sta te; in January, the w ater temperature o f the rese rvo ir w as in a stra tification sta te. T he m easured data cou ld prov ide ev idence fo r the param eter ca libra tion of the w ater tem pera ture pred iction model for reservo irs and a lso prov ide ev idences for the verification o f pred iction resu lts. K ey word s: reservo ir; wa ter tem pera ture; fie ld test
3结 语
通过 1月份、4月份和 7月份的实测水温数据, 可以对水温模拟的数学模型进行验证并率定参数, 同时可以判断计算结果的准确性, 从而更好地满足 汾河水库库区水温模拟计算的精度要求.
参考文献
[ 1] 刘兰芬. 河 流水 电开发 的环 境效 益及 主要 环境 问题 研 究 [ J]. 水利学报, 2002( 8) : 121- 128.
汾河水库水温分布的现场试验
杨红秀
(山西省汾河水库管理局, 山西 太原 030006)
V o l 31 N o 2 A pr. 2010
摘 要: 为了研究汾河水库水温的分布情 况, 采用 W P 型 水温测 量仪对 汾河水 库 1# 5# 断面的 水温进 行了 3
次测量, 并对监测的水温数据进 行了整理分析. 结果表 明: 4月 份水库 水温从 库表到 库底基 本呈等温 分布, 水
[ 2] 任华堂, 陈永 灿, 刘昭 伟. 大型 水库 水温 分层 数值 模拟 [ J] . 水动力学研究与进展, 2007( 6): 667- 675.
[ 3] 卞俊杰, 陈峰. 三峡水库 蓄水后库区 水温影响 分析 [ J]. 水利水电快报, 2006( 19): 7- 10.
[ 4 ] L I Y L. Study on vertica l w ater temperature model fo r M iyun R eserv ior [ J]. Journal of H ydrodynam ics, Ser B,
2 结果分析与讨论
a. 2008年 4 月底汾河 水库 1# 5# 监测 断面的 水温实测结果如图 2所示.
图 2 1# 5# 断面各垂向水温分布 ( 2008年 4月 24日 )
由图 2可以看出: 库表水温均高于库底水温, 但 温差不大; 1# 5# 断面水温均在 9 # 左右; 1# , 2# , 3# , 4#和 5#断面的库表与库底最大温差分别为 0. 16 # ,
第 31卷第 2期 2010年 4月
华北水利水电学院学报 Journa l o f N orth Ch ina Institute ofW ate r Conse rvancy and H ydro electr ic Pow er
文章编号: 1002- 5634( 2010) 02- 0006- 03
F ield Test ofW ater Tem perature D istribu tion in Fenhe R eservo ir
YANG H ong x iu
( Shanx iA dm in istration o f F enhe R ese rvo ir, T aiyuan 030006, Ch ina)
1 现场监测方案
1. 1 监测时间 考虑到分层型水库夏、冬两季水温分层明显, 而
春、秋两季处于翻滚、过渡状态, 选取具有代表性的 4月底、7月底和 1月底进行监测. 具体监测时间为: 2008年 4月 24日第 1次监测; 2008年 7月 31日第 2次监测; 2009年 1月 20日第 3次监测. 1. 2 监测实施
和 0. 6 # . 因此, 可以认为 7月份水库水温处于一个
弱分层的状态. c. 2009年 1 月底汾河 水库坝前 2# 6# 监测断
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面的水温实测结果如图 4所示.
华北水利水电学院学 报
2010年 4月
图 4 1# 5#断面垂向水 温分布 ( 2009年 1月 20日 )
由图 4可以看出: 由于 1月份的气温和来流水 温都较低, 水库表层结冰, 冰层厚度为 40 cm 左右; 冰水交界面处的水温达到最低, 约为 0. 7~ 1. 0 # ; 越过冰水交界面, 水温迅 速增加, 水 库处于分层状 态, 水下 1 m 为温跃层, 1 m 以下为恒温层.
2000( 4): 75- 83. [ 5] 李冰冻, 李嘉, 李克锋, 等. 二滩水库坝前及下 泄水体水
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收稿日期: 2009- 12- 10 基金项目: 山西省汾河水库管理局科技计划基金资助项目 ( 2007- 11). 作者简介: 杨红秀 ( 1971 ), 女, 山西夏县人, 高级工程师, 主要从事水库管理方面的研 究.
第 31卷第 2期
杨红秀: 汾河水库水温分布的现场试验
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驶至断面线上.
图 1 汾河水库库区监测断面位置图
(责任编辑 : 孙垦 )
以测船在 2#断面上经纬仪的角度 来确定测船在断 面上的具体位置. ! 当测船到达测点位置后, 将温度 传感器放入水中到距水库底部 0. 3 m 处进行测量, 温度计在水中静止约 1 m in, 待数据稳定后读取水温 数据. 然后将传感器向上提, 每隔 0. 5 m 或 1. 0 m 读 数 1次. 到达水库表层时, 在水面下 0. 3 m, 0. 5 m, 1. 0 m 处测量, 并记录. ∀ 以后各个断面的测量分别 以前一段面作为已知断面, 确定测船的位置. 测量方 法同上.
生态平衡有影响, 也对农田灌溉、工业供水、生活用 水等方面产生 重要影响 [ 3 ] . 因此, 为 了更好地开发 利用水资源, 科学预测水库的水温结构, 采取相应的 温控措施, 对发挥已建水库的功能, 提高水库效益, 具有重大的工程意义.
我国从 20世纪 50年代末期开始进行水库水温 观测, 80年代以来, 水库水温研究工作取得了一些 成果. 李冰冻等 [ 5] 采用多功能 水质参数仪 Y SI6600 进行雅砻江干流二滩水库坝前水温全年现场观测, 并对水温资料进行了分析. 刘兰芬等 [ 6] 通过 2004年 2月对漫湾水库进行水温分布现场观测, 并辅以三 维数值模型计算, 获得了较详细的水温分布成果. 任 华堂等 [ 7] 采用三维模型对三峡水库坝前 105 km 范 围易出现水温分层的区域 3 7月份进行了水温预 测, 并结合实测资料对预测结果的合理性进行了分 析. 笔者采用 W P型水温测量仪先后对汾河水库 1# 5# 断面的水温进行了 3 次测量, 并对监测的水 温数据进行整理分析.
a. 监测仪器. 采用 WP 型水温测量仪, 其结构包 括仪表盘、测深线和感应探头三部分. 仪表盘用来显 示水温温度; 测深线是标有长度的电线, 从探头起每 隔 1 m 都做一个标记, 用来确定探头放至水下的深 度; 探头顶端有一敏感部位, 用来感应水温温度. 探 头放入水中后, 水温通过探头前端的敏感部位由测 深线传递至仪表盘并显示读数.