[发明专利]一种水库浑水异重流入汇后水温分布变化观测方法及系统

说明书

技术领域

本发明涉及一种水库浑水异重流入汇后水温分布变化观测方法 及系统，属于水利水电工程水文观测技术领域。

背景技术

异重流是指在重力场中由于流体密度差异而产生的分层流动，又 称密度流或重力流。对水流而言，由于水流挟带泥沙而形成的异重流 称浑水异重流，其中：流进水库的浑浊河水潜入库底，在水库清水之 下沿库底向前运动，形成水库浑水异重流；两河交汇，当各自水流含 沙量不同时，可在合处产生分层运动现象，形成河道浑水异重流。

水利水电工程等拦河水工建筑物成库后改变了水库库区的水文 情势与水体环境，水库既调蓄水量又储存热量，因此会导致水库库区 水体水温出现分层现象。对于水温分层型水库，当库区挟沙浑水支流 进入水库回水区后，浑水中的粗泥沙不能继续为库区静缓水流所挟 带，淤积在挟沙浑水支流入汇的进口部位，而浑水中的细颗粒泥沙则 与库内清水形成一定的密度差，并由此产生压力的差别，开始潜入水 温分层型水库底部，形成水库浑水异重流，水温分层型水库库区支流 入汇的水库浑水异重流，其入汇水温还与水温分层型水库库底常年低 温水体存在一定的温度差，在密度差、压力差、温度差等因素综合作 用下，给入汇后一定范围内的水温分层型水库库区水温分布结构产生 一定影响。

目前，水温分层型水库库区支流入汇的水库浑水异重流对其下游 一定范围内的水温分层型水库库区水温分布结构产生影响的机理研 究很少，尤其是针对水库浑水异重流入汇后水温结构分布变化的系统 观测研究，更是处于空白阶段，水库浑水异重流入汇后水温结构分布 变化观测的技术方法与要求缺乏相关导则或规范的有效统一，观测成 果质量普遍存在系统性、代表性、可靠性不强等问题，对提高我国河 流、水库等水体水温变化规律数学模型研究、经验公式改进及其计算 软件开发等工作的参考意义不大，不能很好的指导水利水电工程库区 环境影响系统研究工作的科学开展。

因此，如何开展水库浑水异重流入汇后水温结构分布变化观测， 研究水温分层型水库库区支流入汇的水库浑水异重流对其下游一定 范围内的水温分层型水库库区水温分布结构产生影响的机理，并为进 行相关影响的系统研究作好技术支撑，是目前水利水电工程水文观测 技术领域亟待解决的问题。

发明内容

为解决上述问题，本发明提供一种水库浑水异重流入汇后水温分 布变化观测方法及系统。根据水温分层型水库库区支流入汇的水库浑 水异重流在其下游一定范围沿程的流动、参混等发展及变化实际，结 合水温分层型水库库区纵向、断面横向、水体垂向的水温结构分布动 态变化情况，对水库浑水异重流入汇后水温结构分布变化观测方法作 出要求，以提高水库浑水异重流入汇后水温结构分布变化观测工作技 术水平及成果质量，克服现有技术的不足。

本发明是通过如下技术方案予以实现的。

一种水库浑水异重流入汇后水温分布变化观测方法，该方法是根 据水温分层型水库库区支流入汇的水库浑水异重流在其下游范围沿 程的流动、参混发展及变化情况，对水温分层型水库浑水异重流入汇 后，其下游库区纵向、断面横向、水体垂向的水温结构动态变化规律 进行观测，以确保水库浑水异重流入汇后水温结构分布变化观测成果 的系统性、代表性、可靠性。

所述水库浑水异重流入汇后库区纵向水温结构变化规律观测，是 指结合水温分层型水库库区支流入汇的水库浑水异重流在其下游范 围沿程的流动、参混发展及变化情况，并根据观测工作精度要求，在 水库浑水异重流入汇后库区纵向的入汇发展区、参混消亡区分别布设 相应水温观测断面对水温结构变化规律进行观测。

所述水库浑水异重流入汇后库区纵向的入汇发展区水温结构变 化规律观测，是指在水库浑水异重流入汇发展区，根据水库水体浑浊 区发展与参混情况，进行库区纵向水温结构变化规律观测断面的布 设，以观测水库浑水异重流入汇后库区纵向水温结构变化发展效应。

所述水库浑水异重流入汇后库区纵向的参混消亡区水温结构变 化规律观测，是指在水库浑水异重流入汇参混消亡区，根据水库水体 浑浊区参混与消亡情况，进行库区纵向水温结构变化规律观测断面的 布设，以观测水库浑水异重流入汇后库区纵向水温结构变化消弱效 应。