吳煉石，李曉靜，柳飛

（1.山東省水利勘測設(shè)計院，山東 濟(jì)南 250014；2.北京市市政工程研究院，北京市建設(shè)工程質(zhì)量第三檢測所有限責(zé)任公司，北京 100037）

水碾灣水庫水溫預(yù)測及影響分析

吳煉石1，李曉靜1，柳飛2

（1.山東省水利勘測設(shè)計院，山東 濟(jì)南 250014；2.北京市市政工程研究院，北京市建設(shè)工程質(zhì)量第三檢測所有限責(zé)任公司，北京 100037）

根據(jù)《水利水電工程水文計算規(guī)范》（SL278-2002）中推薦的公式對水碾灣水庫的水溫結(jié)構(gòu)、水溫垂向分布進(jìn)行預(yù)測，結(jié)合水庫調(diào)度運行方案，對水庫興建后水溫對灌區(qū)水稻灌溉和下游魚類生長的影響進(jìn)行分析評價。

水溫結(jié)構(gòu)；垂向分布；水溫影響

水碾灣水庫工程位于貴州省黔東南苗族侗族自治州丹寨縣雅灰鄉(xiāng)境內(nèi)，壩址位于雅灰鄉(xiāng)南的水碾灣溪溝上。水庫匯流面積1.15km2，水庫正常蓄水位953.50m（1956黃海高程系），相應(yīng)庫容19.1萬m3，死水位935.00m，死庫容1.4萬m3，興利庫容17.7萬m3，總庫容21.5萬m3，為?。?）型水庫。水庫主要功能是人畜飲水和農(nóng)田灌溉。

1 水溫結(jié)構(gòu)預(yù)測

采用全國通用的庫水替換次數(shù)法，《水利水電工程水文計算規(guī)范》（SL278-2002）中推薦的判別公式，對本工程建成后水庫水溫結(jié)構(gòu)進(jìn)行判別。

表1 水庫水溫判別閾值

表2 水溫分層判別計算表（α值）

表3 水溫分層判別計算表（β值）

P＜1%時，洪水對水碾灣水庫水溫分層有影響；P=3.33~10%，洪水對水碾灣水庫分層影響呈過渡階段；P＞20%時，洪水對水庫分層無影響。

2 水溫垂向分布預(yù)測

水庫水溫的垂向分布預(yù)測采用《水利水電工程水文計算規(guī)范》附錄D.2中給出的垂向水溫計算公式進(jìn)行計算。經(jīng)過計算，得到水碾灣水庫各月份垂向水溫情況，見表4和圖1。

圖1 水碾灣水庫水溫～月份關(guān)系曲線圖

由表4及圖1可知，壩前水溫在12月~次年3月份分層情況不明顯，4~11月份分層情況較為明顯。水深25m以下溫度變化不明顯。

3 水庫實際運行情況下取水水溫的預(yù)測

水碾灣水庫樞紐由細(xì)石混凝土砌毛石重力壩、左岸壩身取水兼放空管、左岸壩后式提水泵站等建筑物組成。取水兼放空管采用壩身埋鋼管方案，設(shè)置于大壩左岸，管徑0.8m，底高程933.60m。

水碾灣水庫為年調(diào)節(jié)水庫。水位蓄水期一般在4～9月，供水期一般為10～次年3月。水庫開始蓄水至9月底，供水期3月底水庫水位降至死水位935m。詳見圖2。

水庫運行大部分時間，庫表至取水口水深小于最大水深32.50m，水庫實際運行水位調(diào)節(jié)情況下的取水口水溫預(yù)測值見表5。

表4 各月份垂向水溫分布表

4 水溫影響分析

水庫低溫水主要對灌溉農(nóng)作物和魚類產(chǎn)生影響。水碾灣水庫灌區(qū)種植結(jié)構(gòu)為：大季種水稻，生長季節(jié)5月~9月；小季種油菜，生長季節(jié)10~3月。灌溉水溫對水稻的影響較大，當(dāng)?shù)厮靖魃L期對水溫要求見表6。

通過表5與表6的溫度對比可知，水稻灌溉季節(jié)，水庫在相對高水位運行，取水口溫度與天然水溫相差較大，但仍可滿足水稻灌溉最低水溫要求。而且灌溉季節(jié)為夏季，區(qū)域氣溫較高，經(jīng)過外界氣溫影響及管道輸送過程，水溫將得到回升，在最終進(jìn)行灌溉時，水溫較灌溉取水口處要高，能夠滿足灌區(qū)水稻生長發(fā)育需求。

圖2 水碾灣水庫興利調(diào)度示意圖

表5 考慮水庫水位調(diào)節(jié)取水口水溫預(yù)測表

表6 水稻各生長期對水溫要求

水庫所在河段內(nèi)的魚類資源是以溫水性魚類為主，生長繁殖的適宜水溫是15～30℃，產(chǎn)卵繁殖季節(jié)一般集中在5~8月。這期間取水口溫度在18.7～20.8℃，下泄水溫度可以滿足魚類生長發(fā)育的需要。

根據(jù)水碾灣水庫水溫結(jié)構(gòu)、水溫垂向分布及取水水溫的預(yù)測，水庫下泄水水溫不會對水稻灌溉和魚類生長繁殖產(chǎn)生較大不良影響。

[1]SL278—2012，水利水電工程水文計算規(guī)范[S].

[2]詹曉群，陳建，胡建軍.山口巖水庫水溫計算及其對下游河道水溫影響分析[J].水資源保護(hù)2015，21（1）：29-35.

（責(zé)任編輯遲明春）

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2016-03-29

吳煉石（1981—），男，工程師