Page 34 - 2023年第54卷第7期
P. 34
图 11 翻库日期与各断面平均水深和 Nuernberg公式计算时间关系
水库分层后,水库储存越多的热能,翻库的日期越滞后。断面在稳定性较差的分层末期,可能一
场风或降温或入流脉冲等导致水体的翻转,具体的日期或提前或滞后。分层期间内的平均 APE的大小
与水库的翻库日期呈正相关。同年中,库尾断面平均 APE较低,翻库日期早,坝前水体翻库迟。虽然
2018年与 2020年运行水位及水温结构变化过程不相同,但可将不同年份不同断面的翻库日期统一在
以 APE为指标相关关系中。APE是主导水库翻库日期的主要因子。
4 结论
湖库的翻库具有生态环境学意义,通过水库的原位监测及模型手段,对大型深水水库进行研究,
过低和过高的水库运行水位均会通过翻库对生态产生影响。
大型深水水库的翻库过程始于库尾或浅水水域向深水水域演进,狭长形潘家口水库的翻库过程可
持续 2或 3个月。翻库时水库的水温先在垂向上达到基本均匀,DO垂向上的均匀混合通常会滞后于
水温。强烈翻库使得水库底层缺氧区复氧。当水位较低时,表层水体受翻库影响更大,表现为较短时
间内 DO迅速下降等。
关于翻库日期及分层稳定性,水库的运行水位是关键,夏季混合循环中的水位变动,影响温跃层
的深度及上层温水层的厚度,也决定了水体稳定性指数的大小,可通过可用势能指数( APE)量化水库
分层稳定性。水库不同位置断面的翻库日期与夏季循环期的平均 APE指数大小有较好的相关关系。
研究成果将支撑水库优化运行调度、水源地生态环境保护和水环境科学管理等的实践。
参 考 文 献:
[ 1] HUTCHINSONGE.ATreatiseonLimnology,vol.1.Geography,PhysicsandChemistry[M].NewYork:John
Wiley,1957.
[ 2] 杜彦良,彭文启,刘畅.分层湖库溶解氧时空特性研究进展[J].水利学报,2019,50(8):990 - 998.
[ 3] ROSAF.SedimentationandSedimentResuspensioninLakeOntario[J].JournalofGreatLakesResearch,1985,
11(1):13 - 25.
[ 4] SALMASON,BUZZIF,GARIBALDIL.Effectsofnutrientavailabilityandtemperatureonphytoplanktondevel
opment :acasestudyfrom largelakessouthoftheAlps[J].AquaticSciences,2012,74(3):555 - 570.
[ 5] THOMASRQ,FIGUEIREDO R J,DANESHMAND V.A Near - Term iterativeforecastingsystem successfully
predictsreservoirhydrodynamicsandpartitionsuncertaintyinrealtime [J].WaterResourcesResearch,2020,56
(11):1 - 20.
[ 6] YANKOVAY,NEUENCHWANDER S,KOESTER O.Abruptstopofdeepwaterturnoverwithlakewarming:
— 7 9 —
2