【摘要】：三峽水利樞紐工程已進入正常運行期,在發(fā)揮巨大的防洪、發(fā)電、航運、補水等社會經(jīng)濟生態(tài)效益的同時,也帶來了諸如支流庫灣水華等一些生態(tài)環(huán)境問題。干支流兩種水體層化結(jié)構(gòu)的差異產(chǎn)生了兩種截然不同的水生態(tài)環(huán)境,水華情勢也因此而迥異。本文采用數(shù)值模擬與野外監(jiān)測相結(jié)合的方法,基于CE-QUAL-W2模型,建立了三峽水庫干支流立面二維耦合模型,通過實測水位流量及水溫資料,對模型相關(guān)參數(shù)進行了率定,使模型能較精確地反映實際情況。使用模型計算了三峽水庫不同時期(汛期、消落期、蓄水期)不同工況下的干支流水位、流量、水溫及混合層真光層深度等,分析了不同調(diào)度情形下的干支流水流交換模式及其對典型支流香溪河庫灣水華生消的影響,提出了防控支流水華的調(diào)度方案和準則,可為三峽水庫運行管理相關(guān)部門提供決策支持。主要工作及結(jié)論如下:(1)建立的三峽水庫干支流立面二維耦合模型能較準確地模擬干流不同時期的主要水位站點的沿程水位變化及典型斷面水溫分布特征,也能較好地反映香溪河庫灣不同時期不同區(qū)域水流交換模式和水溫垂向分布特性,率定效果較好。(2)根據(jù)水位日變幅的相關(guān)性將長江干流沿程各點水位變化對三峽水庫調(diào)度響應(yīng)的敏感程度,結(jié)果表明,汛期時,奉節(jié)~壩前為敏感區(qū),清溪場~奉節(jié)段為較敏感區(qū),寸灘~清溪場段為次敏感區(qū);消落期時敏感區(qū)范圍擴大至長壽,寸灘~長壽段為較敏感區(qū);蓄水期時,巴東~壩前段為敏感區(qū),奉節(jié)~巴東段為較敏感區(qū),寸灘~清溪場段為次敏感區(qū)。(3)三峽水庫調(diào)度能改變干支流水體交換模式,異重流倒灌模式在“表-中-底-中-表”之間不斷轉(zhuǎn)換,短時間水位波動會加速或延緩這一循環(huán)過程,水位波動幅度越大,轉(zhuǎn)換越頻繁。(4)香溪河庫灣混合層與真光層之比(混光比)和葉綠素a濃度之間存在顯著相關(guān)關(guān)系,可將混光比等于2.8作為防控水華的閾值和調(diào)度時機,當混光比小于2.8時,水華發(fā)生的風險增大,此時宜啟動水庫調(diào)度防控水華風險,但不同時期調(diào)度周期不同。(5)隨著金沙江上游梯級水庫的投入使用,水文測站的增加和氣象水文預(yù)報精度的提高,使得三峽水庫汛期防洪調(diào)度更加靈活多變,汛末提前蓄水成為可能,故在不同時期,通過三峽水庫調(diào)度防控支流水華的可行性也極大增加。(6)針對不同時期支流水華問題,提出了防控支流水華的三峽水庫調(diào)度準則,可為三峽水庫運行管理部門提供調(diào)度依據(jù)。
【圖文】：

單元段（Segment），垂向上劃分為若干層（Layer），每層的寬度采用斷度（Width）。計算網(wǎng)格由縱向間距（DLX）、垂向間距（H）、單元寬度（坡度（SLOPE）確定。為了能夠準確模擬水流微動力過程，需要對水體小以合理的劃分，縱向間距 DLX 盡量長度相等。網(wǎng)格單元縱向間距 DL 0.1~10 km 之間，，垂向間距 H 一般在 0.2 m~5 m 之間。為了表征水體支流方式，連接處通常各設(shè)一個虛擬網(wǎng)格，但不參與實際計算。模擬區(qū)域為三峽水庫干流-香溪河，上邊界為重慶市寸灘水文站，下邊界壩壩前處，全長約 604 km。干流自上游至壩前劃分為寸灘、長壽、萬州奉節(jié)、巫山、巴東 7 個計算區(qū)域，共 316 個斷面，其中 14 個虛擬斷面際斷面；香溪河全長 32 km，共 66 個斷面，其中 2 個虛擬斷面，64 個實干支流計算網(wǎng)格垂向間距 H 均為 1 m；干流各網(wǎng)格單元 DLX 為 2 km，底-27.3 m；支流各網(wǎng)格單元 DLX 為 500 m，底部高程為 75 m。模型頂部高大壩頂部高程一致設(shè)為 185 m。干支流大部分河段為庫區(qū)模式，即水面LOPE）為 0，只在回水末端（寸灘~長壽）為更為接近自然河道模式，該度（SLOPE）為 0.0001。

豐都 102 奉節(jié) 226表 2.2 三峽水庫-香溪河模型地形控制參數(shù)表河段 上邊界網(wǎng)格 下邊界網(wǎng)格 斷面數(shù)Br1 2 40 39Br2 43 166 124Br3 169 187 19Br4 190 226 37Br5 229 252 24Br6 255 276 22Br7 279 315 37Br8 318 381 64
【學(xué)位授予單位】：湖北工業(yè)大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2018
【分類號】：X524;TV697.11

【參考文獻】

相關(guān)期刊論文 前10條

1 安強;於陽;黃源生;黃寧秋;蔣韻秋;;水動力條件對三峽庫區(qū)次級支流優(yōu)勢藻種生長的影響[J];水資源研究;2015年06期

2 黃慶超;劉廣龍;王雨春;周懷東;朱端衛(wèi);;不同水位運行下三峽庫區(qū)干流水質(zhì)變化特征[J];人民長江;2015年S1期

3 梁建強;;三峽電站年發(fā)電988億千瓦時 首次居全球首位[J];西部資源;2015年02期

4 姚燁;練繼建;馬超;;三峽水庫近壩支流水華預(yù)警及處置策略初探[J];水利水電技術(shù);2015年03期

5 楊柳;劉德富;楊正健;李媛;張平;;基于常量離子示蹤技術(shù)的香溪河庫灣分層異重流特性研究[J];長江流域資源與環(huán)境;2015年02期

6 ;三峽年發(fā)電量、船閘通過量均創(chuàng)新高[J];中國水能及電氣化;2015年02期

7 董哲仁;孫東亞;趙進勇;張晶;;生態(tài)水工學(xué)進展與展望[J];水利學(xué)報;2014年12期

8 梁俐;鄧云;鄭美芳;魏希;;基于CE-QUAL-W2模型的龍川江支庫富營養(yǎng)化預(yù)測[J];長江流域資源與環(huán)境;2014年S1期

9 楊敏;張晟;胡征宇;;三峽水庫香溪河庫灣藍藻水華暴發(fā)特性及成因探析[J];湖泊科學(xué);2014年03期

10 唐天均;楊晟;尹魁浩;鄒銳;;基于EFDC模型的深圳水庫富營養(yǎng)化模擬[J];湖泊科學(xué);2014年03期

相關(guān)博士學(xué)位論文 前2條

1 楊正健;分層異重流背景下三峽水庫典型支流水華生消機理及其調(diào)控[D];武漢大學(xué);2014年

2 李哲;三峽水庫運行初期小江回水區(qū)藻類生境變化與群落演替特征研究[D];重慶大學(xué);2009年

相關(guān)碩士學(xué)位論文 前5條

1 謝濤;三峽水庫調(diào)度對香溪河庫灣水溫特性的影響研究[D];三峽大學(xué);2014年

2 牛鳳霞;三峽水庫香溪河庫灣內(nèi)源磷負荷研究[D];三峽大學(xué);2013年

3 楊正健;基于藻類垂直遷移的香溪河水華暴發(fā)模型及三峽水庫調(diào)控方案研究[D];三峽大學(xué);2010年

4 焦世s

本文編號：2610873