四方井水库水温影响预测与评价

胡西红　黄影

摘要：以四方井水库为例，分析了水温垂向分布，结合工程开发任务和布置剖析了发电尾水在下游河道的升温情况，对比天然水温，阐明了低温水对水生态环境的影响。

关键词：水温分层； 环境影响；四方井水库

中图分类号：TU697.2

文献标识码：A文章编号：16749944（2017）18009303

1引言

水库水温分层及其低温水下泄是水利水電工程建设引起的重要环境问题之一＼[1＼]，因此，有必要了解水库的水温分层情况，通过工程和非工程措施来进行水库水体调节和管理，减缓水库下泄低温水对环境和生态的不利影响＼[2＼]。

2工程概况

四方井水利枢纽工程位于袁河一级支流温汤河下游，坝址位于距宜春市中心城约7.0 km处的湖田镇坪田村，坝址距温汤河入袁河河口约9.0 km，是一座以防洪、供水为主，兼顾发电等综合利用效益的大型水利枢纽工程。水库正常蓄水位152.00 m，总库容为1.19×108 m3。

3水库垂向水温结构

采用通用的库水替换次数判断水库水体水温结构类型：

α=（多年平均年入库径流量） /（总库容）

β=（一次洪水总流量）/（总库容）

当α<10时水库为分层型；α>20时水库为混合型；10<α<20时水库为过渡型＼[3＼]。但当洪水条件不同时，分层型也可能成为混合型，所以采用β值作为第二判别标准。如果分层型湖库，如遇β>1的大洪水，则洪水会破坏原有的水温结构，使其变为临时的混合型，而β<0.5的洪水，一般对湖库的水温结构没有显著影响。

经计算，该水库α值为1.39，小于10，β值为0.16，小于0.5。根据上述判别标准，四方井水库水温结构属稳定分层型。

四方井水库正常蓄水位为152 m，供水和发电取水口高程均为120 m，即供水取水口位于正常蓄水位下32 m。根据地形图可知，坝前水深约为42 m。

3.1垂向水温计算

3.1.2计算结果

（1）库底水温与天然水温比较。根据上述公式，计算出水库库底各月份平均水温，见表1，图1。

（2）水库垂向分布。根据公式计算，水库水温垂向分布见表2，各月水温变化趋势见图2～5。

4低温水对下游生态环境的影响

式（4）中：△Q，增温量；Qeg，平衡水温；Q0，初始水温；β=h（1+2a）/CPH，t=HA/D；a，经验系数，取0.5～1.5；H，平均水深；A，水面面积；D，流量；C，水的比热；P，水的密度；h=1.05+0.75V2（V为2 m处的风速）。

工程发电取水高程为120 m，即正常蓄水位下32 m。由于其他月份发电尾水水温与表面天然水温相差较小，笔者选取4～10月，计算发电尾水在温汤河经过不同距离水体增温情况。

根据上述计算公式，可以得出，发电尾水下游河道水体增温情况，详见表3，河道水平温度变化见图6。

由图6可知，工程建成后，由于发电下泄的低温水，在河道内升温较缓，8月份。6、7、8月份与天然水温相差较大，但由于坝址下游的温汤河内多为常见鱼类，无珍稀保护物种，下泄的低温水经9 km后汇入袁河，即可接近天然水温，因此，下泄的低温水影响较小。

图64～10月份坝址下游河道水温变化趋势[HT]

5结论

四方井水库属于水温稳定分层型，3～10月份，水库水温随水深增大而降低，降温幅度以7月份最大；11月至次年2月，水温随水深增加而升高。坝址下游河道升温较缓，但由于低温水河段较短，9 km后即汇入袁河，生态环境影响相对较小。

参考文献：

[1]

祁昌军，陈凯麒.水利水电工程水温影响预测及技术复核要点＼[J＼].环境影响评价，2016，38（3）：1～4.

＼[2＼]张士杰，刘昌明.水库低温水的生态影响及工程对策研究＼[J＼].中国生态农业学报，2011，19（6）：1412～1416.

＼[3＼]胡平，刘毅，唐忠敏，等.水库水温数值预测方法＼[J＼].水利学报，2010，41（9）.

＼[4＼]甘衍军，李兰，武见，等.基于EFDC的二滩水库水温模拟及水温分层影响研究＼[J＼].长江流域资源与环境，2013，22（4）：475～485.

Prediction and Evaluation of Water Temperature Impact in Sifang Reservoir

Hu Xihong1， Huang Ying2

（1.JiangxiProvincial Water Conservancy Planning and designing Institute，JiangxiProvincial Water Engineering Construction Technology Center， Nanchang 330029， China； 2. JiangxiAcademy of Environmental Sciences， Nanchang 330039， China）

Abstract： In this paper， taking Sifang reservoir as an example， the water temperature vertical distribution for each month is analyzed. Combined with the task and arrangement of engineering development， this paper analyzed the temperature rise of the tailrace in the lower reaches of the river.It also studied the effects of low temperature water on the ecological environment compared with the natural water temperature.

Key words： water temperature stratification； environment impact； Sifang reservoiendprint