Page 99 - 水利学报2025年第56卷第4期

表 2 测量结果汇总
断面多点测量 长历时测量
渠段 进口水温 出口水温 温差均 水温变化速 气温均 温差均 水温变化速 气温均 备注
均值/℃ 均值/℃ 值/℃ 率/（℃/km） 值/℃ 值/℃ 率/（℃/km） 值/℃
滹沱河倒虹吸 6.0776 6.0807 -0.0031 -0.0015 2.3 -0.0004 -0.0002 -0.69 暗流
滹沱河倒虹吸至磁河倒虹吸 0.1827 0.0085 -0.4 明渠段
吴庄隧洞 4.984 4.991 -0.0075 -0.0034 2.0 明流
漕河渡槽 4.8656 4.8507 0.0149 0.0067 0 0.0126 0.0057 -2.5 明流
岗头隧洞 4.71 4.713 -0.0033 -0.0020 2.5 明流
釜山隧洞至瀑河倒虹吸 0.149 0.0284 -4.6 明渠段
瀑河倒虹吸 4.6006 4.5957 0.0049 0.0044 1.7 0.0122 0.0110 -5.9 暗流
注：负值表示升温。

5 结论

本文通过对南水北调中线干渠滹沱河倒虹吸至瀑河倒虹吸渠段的冬季水温精细原型观测，明确了
典型倒虹吸、渡槽、明渠和隧洞等 4 种渠系建筑物的失、保温特性：（1）倒虹吸总体呈现出保温，但是
受浅埋和深埋的影响，滹沱河倒虹吸与瀑河倒虹吸的失、保温特性存在差异，滹沱河倒虹吸表现为弱
升温（升温速率约为 0.0002 ℃/km），瀑河倒虹吸表现为弱失温（失温速率约为 0.0110 ℃/km）。（2）测量期
间漕河渡槽的失温速率约为 0.0057 ℃/km，低于釜山隧洞至瀑河倒虹吸明渠段，这与漕河渡槽矩形过
流断面和宽深比有关。相比于宽深比为 7 ~ 9 的梯形明渠断面，宽深比为 4.5 的漕河渡槽由于较小的敞
露水面面积，降低了其失温速率。由于漕河渡槽底部悬空，风速对漕河渡槽失温的影响尚需进一步的
研究。（3）相比倒虹吸和隧洞，明渠失温显著，且纬度越高气温越低，失温速率越大，其中釜山隧洞至
瀑河倒虹吸明渠段较滹沱河倒虹吸至磁河倒虹吸明渠段纬度高约 1°，测量期间的气温均值由-0.4 ℃降
至-4.6 ℃，造成失温速率增加 3 倍以上。（4）隧洞表现出明显的升温，吴庄隧洞和岗头隧洞升温速率约
为 0.0027 ℃/km，这与大深度围岩温度较高有关。对于南水北调中线工程水温预报模型，倒虹吸和隧
洞均有覆盖层，气温波动对其影响较小，可参考上述失温特性和实测数据进行处理。明渠与大气直接
接触，受气温影响大，可采用本文实测数据对明渠段水温计算相关参数进行标定，以提高预测精度。

参 考 文 献：

［ 1 ］ 郭新蕾，潘佳佳，苑希民，等 . 南水北调中线冬季冰情变化特征及输水能力提升策略研究［J］ 水利学报，
.
2024，55（4）：389-402.
.
［ 2 ］ 郭新蕾，王涛，付辉，等 . 河渠冰水力学研究进展和趋势［J］ 力学学报，2021，53（3）：655-671.
［ 3 ］ 潘佳佳，郭新蕾，王涛，等 . 基于全气象参数的南水北调中线冬季水气热交换模型［J］ 水利学报，2024，
.
55（2）：179-189，201.
［ 4 ］ 程德虎，郝泽嘉，杨金波 . 南水北调中线典型冰情特征及提升冬季输水能力思路研究［C］/中国水利学会
/
2019 学术年会论文集第五分册 . 2019.
［ 5 ］ 陈晓楠，李景刚，卢明龙，等 . 南水北调中线总干渠冰期输水运行实践分析［J］ 人民长江，2023，54（12）：
.
254-259.
［ 6 ］ 黄小军，李楠楠，张威，等 . 南水北调中线干线工程通水初期 2016—2019 年度冰期输水冰情原型观测成果
报告［R］ 北京：中国电建集团北京勘测设计研究院有限公司，2019．
.
.
［ 7 ］ 杨金波，陈立楠，张威，等 . 南水北调中线干线工程 2021—2022 年度冰期输水冰情原型观测成果报告［R］
北京：中国电建集团北京勘测设计研究院有限公司，2022．
［ 8 ］ 段文刚，郝泽嘉，杨金波，等 . 南水北调中线工程 2014—2022 年冬季水温与冰盖观测分析［J］ 水利学报，
.
2023，54（9）：1025-1037.
.
［ 9 ］ 温世亿，杨金波，段文刚，等 . 南水北调中线 2014—2015 年度冬季冰情原型观测［J］ 人民长江，2015，46
— 517 —