[發明專利]一種水庫渾水異重流入匯后水溫分布變化觀測方法及系統

在審

• 申請號: 201610112399.1
• 申請日: 2016-03-01
• 公開（公告）號: CN105698968A
• 公開（公告）日: 2016-06-22
• 發明（設計）人: 常理;王志光;趙再興;魏浪;陳國柱;楊桃萍;張南波;縱霄;李鑫;張磊;范欣柯;唐忠波;王海磊;張倩;周超;王火云
• 申請（專利權）人: 中國電建集團貴陽勘測設計研究院有限公司
• 主分類號: G01K13/02
• 分類號: G01K13/02;G01C13/00
• 代理公司: 貴陽派騰陽光知識產權代理事務所(普通合伙) 52110
• 代理人: 管寶偉

技術領域

本發明涉及一種水庫渾水異重流入匯后水溫分布變化觀測方法 及系統，屬于水利水電工程水文觀測技術領域。

背景技術

異重流是指在重力場中由于流體密度差異而產生的分層流動，又 稱密度流或重力流。對水流而言，由于水流挾帶泥沙而形成的異重流 稱渾水異重流，其中：流進水庫的渾濁河水潛入庫底，在水庫清水之 下沿庫底向前運動，形成水庫渾水異重流；兩河交匯，當各自水流含 沙量不同時，可在合處產生分層運動現象，形成河道渾水異重流。

水利水電工程等攔河水工建筑物成庫后改變了水庫庫區的水文 情勢與水體環境，水庫既調蓄水量又儲存熱量，因此會導致水庫庫區 水體水溫出現分層現象。對于水溫分層型水庫，當庫區挾沙渾水支流 進入水庫回水區后，渾水中的粗泥沙不能繼續為庫區靜緩水流所挾 帶，淤積在挾沙渾水支流入匯的進口部位，而渾水中的細顆粒泥沙則 與庫內清水形成一定的密度差，并由此產生壓力的差別，開始潛入水 溫分層型水庫底部，形成水庫渾水異重流，水溫分層型水庫庫區支流 入匯的水庫渾水異重流，其入匯水溫還與水溫分層型水庫庫底常年低 溫水體存在一定的溫度差，在密度差、壓力差、溫度差等因素綜合作 用下，給入匯后一定范圍內的水溫分層型水庫庫區水溫分布結構產生 一定影響。

目前，水溫分層型水庫庫區支流入匯的水庫渾水異重流對其下游 一定范圍內的水溫分層型水庫庫區水溫分布結構產生影響的機理研 究很少，尤其是針對水庫渾水異重流入匯后水溫結構分布變化的系統 觀測研究，更是處于空白階段，水庫渾水異重流入匯后水溫結構分布 變化觀測的技術方法與要求缺乏相關導則或規范的有效統一，觀測成 果質量普遍存在系統性、代表性、可靠性不強等問題，對提高我國河 流、水庫等水體水溫變化規律數學模型研究、經驗公式改進及其計算 軟件開發等工作的參考意義不大，不能很好的指導水利水電工程庫區 環境影響系統研究工作的科學開展。

因此，如何開展水庫渾水異重流入匯后水溫結構分布變化觀測， 研究水溫分層型水庫庫區支流入匯的水庫渾水異重流對其下游一定 范圍內的水溫分層型水庫庫區水溫分布結構產生影響的機理，并為進 行相關影響的系統研究作好技術支撐，是目前水利水電工程水文觀測 技術領域亟待解決的問題。

發明內容

為解決上述問題，本發明提供一種水庫渾水異重流入匯后水溫分 布變化觀測方法及系統。根據水溫分層型水庫庫區支流入匯的水庫渾 水異重流在其下游一定范圍沿程的流動、參混等發展及變化實際，結 合水溫分層型水庫庫區縱向、斷面橫向、水體垂向的水溫結構分布動 態變化情況，對水庫渾水異重流入匯后水溫結構分布變化觀測方法作 出要求，以提高水庫渾水異重流入匯后水溫結構分布變化觀測工作技 術水平及成果質量，克服現有技術的不足。

本發明是通過如下技術方案予以實現的。

一種水庫渾水異重流入匯后水溫分布變化觀測方法，該方法是根 據水溫分層型水庫庫區支流入匯的水庫渾水異重流在其下游范圍沿 程的流動、參混發展及變化情況，對水溫分層型水庫渾水異重流入匯 后，其下游庫區縱向、斷面橫向、水體垂向的水溫結構動態變化規律 進行觀測，以確保水庫渾水異重流入匯后水溫結構分布變化觀測成果 的系統性、代表性、可靠性。

所述水庫渾水異重流入匯后庫區縱向水溫結構變化規律觀測，是 指結合水溫分層型水庫庫區支流入匯的水庫渾水異重流在其下游范 圍沿程的流動、參混發展及變化情況，并根據觀測工作精度要求，在 水庫渾水異重流入匯后庫區縱向的入匯發展區、參混消亡區分別布設 相應水溫觀測斷面對水溫結構變化規律進行觀測。

所述水庫渾水異重流入匯后庫區縱向的入匯發展區水溫結構變 化規律觀測，是指在水庫渾水異重流入匯發展區，根據水庫水體渾濁 區發展與參混情況，進行庫區縱向水溫結構變化規律觀測斷面的布 設，以觀測水庫渾水異重流入匯后庫區縱向水溫結構變化發展效應。

所述水庫渾水異重流入匯后庫區縱向的參混消亡區水溫結構變 化規律觀測，是指在水庫渾水異重流入匯參混消亡區，根據水庫水體 渾濁區參混與消亡情況，進行庫區縱向水溫結構變化規律觀測斷面的 布設，以觀測水庫渾水異重流入匯后庫區縱向水溫結構變化消弱效 應。