水库淤积前后水温结构的变化

第４４卷第１期２０１１年２月武汉大学学报（工学版）ＥｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇＪｏｕｒｎａｌｏｆＷｕｈａｎＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙＶｏｌ．４４Ｎｏ．１Ｆｅｂ．２０１１收稿日期：２０１０－０８－２６作者简介：范世平（１９６６－），男，博士研究生，主要从事环境模拟与污染控制研究，Ｅ－ｍａｉｌ：ｆｓｈｐ＿１９６６＠１６３．ｃｏｍ．通讯作者：冯民权（１９６４－），男，教授，博士生导师，主要从事环境模拟与污染控制、流域生态环境修复研究，Ｅ－ｍａｉｌ：ｍｇｆｅｎｇ＠ｘａｕｔ．ｅｄｕ．ｃｎ．基金项目：山西省水利厅科技计划基金资助项目（编号：２００８－９－２３）．文章编号：１６７１－８８４４（２０１１）０１－００６９－０５水库淤积前后水温结构的变化范世平１，冯民权１，范术芳２，刘钊１（１．西安理工大学西北水资源与环境生态教育部重点实验室，陕西西安７１００４８；２．山西省水利建设开发中心，山西太原０３０００２）摘要：水库中的泥沙淤积不仅减小了水库库容，而且对水库中的水温分布也产生了一定影响．以汾河水库为例，针对水库泥沙淤积现象较为严重的现状，对水库淤积前后的水温分布进行模拟预测．首先利用实际监测的水温数据对所建立的数学模型进行验证及参数率定，然后运用三维数学模型对２种条件下的水库水温进行了数值模拟，得出了汾河水库淤积前后的水温结构及全年下泄水温，并通过结果对比分析２种工况下水温结构发生变化的原因．结果表明：水库淤积前，夏季的水库水温分布的分层现象较淤积后更为明显，而且水温略高．这说明水库的水量和水深变化都会对水温结构产生影响，水深越浅，水温升高和降低的变化速度越快．关键词：汾河水库；水温分布；现场监测；三维数学模型中图分类号：ＴＶ６９７．２１文献标志码：ＡＣｈａｎｇｅｏｆｗａｔｅｒｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅｓｔｒｕｃｔｕｒｅｕｎｄｅｒｄｉｆｆｅｒｅｎｔｗａｔｅｒｄｅｐｔｈｉｎｒｅｓｅｒｖｏｉｒＦＡＮＳｈｉｐｉｎｇ１，ＦＥＮＧＭｉｎｑｕａｎ１，ＦＡＮＳｈｕｆａｎｇ１，ＬＩＵＺｈａｏ１（１．ＫｅｙＬａｂｏｒａｔｏｒｙｏｆＮｏｒｔｈｗｅｓｔＷａｔｅｒＲｅｓｏｕｒｃｅｓａｎｄＥｎｖｉｒｏｎｍｅｎｔａｌＥｃｏｌｏｇｙｏｆＥｄｕｃａｔｉｏｎＭｉｎｉｓｔｒｙ，Ｘｉ’ａｎＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙｏｆＴｅｃｈｎｏｌｏｇｙ，Ｘｉ’ａｎ７１００４８，Ｃｈｉｎａ；２．ＤｅｖｅｌｏｐｍｅｎｔＣｅｎｔｅｒｏｆＷａｔｅｒＣｏｎｓｅｒｖａｎｃｙＣｏｎｓｔｒｕｃｔｉｏｎ，Ｔａｉｙｕａｎ０３０００２，Ｃｈｉｎａ）Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｓａｎｄｓｉｌｔｉｎｒｅｓｅｒｖｏｉｒｎｏｔｏｎｌｙｄｅｃｒｅａｓｅｒｅｓｅｒｖｏｉｒｃａｐａｃｉｔｙ，ｂｕｔａｌｓｏｉｍｐａｃｔｏｎｔｈｅｄｉｓｔｒｉｂｕｔｉｏｎｏｆｗａｔｅｒｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅ．ＢａｓｅｄｏｎｔｈｅｐｈｅｎｏｍｅｎｏｎｏｆｓａｎｄｓｉｌｔｉｎＦｅｎｈｅＲｉｖｅｒｒｅｓｅｒｖｏｉｒ，ｔｈｅｄｉｓｔｒｉｂｕｔｉｏｎｏｆｗａ－ｔｅｒｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅｂｅｆｏｒｅａｎｄａｆｔｅｒｄｅｐｏｓｉｔｉｏｎｃｏｎｄｉｔｉｏｎｗａｓｓｉｍｕｌａｔｅｄ．Ｆｉｒｓｔｌｙ，ｔｈｅｍｅａｓｕｒｅｄｄａｔａｗｅｒｅｕｓｅｄｔｏｖｅｒｉｆｙｔｈｅｍｏｄｅｌａｎｄｃａｌｉｂｒａｔｅｐａｒａｍｅｔｅｒｓｆｏｒｔｈｅｔｈｒｅｅ－ｄｉｍｅｎｓｉｏｎａｌｍｏｄｅｌ．Ａｎｄｔｈｅｎｔｈｅｍｏｄｅｌｗａｓａｐ－ｐｌｉｅｄｔｏｓｉｍｕｌａｔｅｔｈｅｗａｔｅｒｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅｉｎｄｅｐｏｓｉｔｉｏｎｃｏｎｄｉｔｉｏｎａｎｄｎｏｎ－ｄｅｐｏｓｉｔｉｏｎｃｏｎｄｉｔｉｏｎ．Ｗａｔｅｒｔｅｍ－ｐｅｒａｔｕｒｅｓｔｒｕｃｔｕｒｅａｎｄｔｈｅｗｈｏｌｅｙｅａｒｄｉｓｃｈａｒｇｅｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅｏｆＦｅｎｈｅＲｅｓｅｒｖｏｉｒｗｅｒｅａｎａｌｙｚｅｄ．Ｂｙｃｏｎｔｒａｓ－ｔｉｎｇａｎｄａｎａｌｙｚｉｎｇｗａｔｅｒｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅｓｔｒｕｃｔｕｒｅｕｎｄｅｒｔｈｅｓｅｔｗｏｋｉｎｄｓｏｆｃｏｎｄｉｔｉｏｎｓ，ｗｅｄｉｓｃｕｓｓｅｄｔｈｅｒｅａ－ｓｏｎｓｗｈｙｔｈｅｗａｔｅｒｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅｓｔｒｕｃｔｕｒｅｈａｄｃｈａｎｇｅｄ．Ｔｈｅｒｅｓｕｌｔｓｓｈｏｗｔｈａｔｔｈｅｓｔｒａｔｉｆｉｃａｔｉｏｎｏｆｗａｔｅｒｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅｉｎｓｕｍｍｅｒｉｓｃｌｅａｒｅｒｕｎｄｅｒｎｏｎ－ｄｅｐｏｓｉｔｉｏｎｃｏｎｄｉｔｉｏｎ．Ｉｎａｄｄｉｔｉｏｎ，ｗａｔｅｒｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅｉｓｈｉｇｈｅｒ．Ｉｔｉｓｓｈｏｗｎｔｈａｔｔｈｅｆｌｏｗａｎｄｗａｔｅｒｄｅｐｔｈｗｉｌｌｉｍｐａｃｔｏｎｗａｔｅｒｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅｓｔｒｕｃｔｕｒｅ．Ｔｈｅｍｏｒｅｓｈａｌｌｏｗｗａｔｅｒｄｅｐｔｈｉｓ，ｔｈｅｒａｔｅｏｆｃｈａｎｇｅｉｎｈｉｇｈｅｒａｎｄｌｏｗｅｒｏｆｗａｔｅｒｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅ