前坪水库蓄水对水温的影响研究

智天翼 杨安邦

前坪水库位于淮河流域沙颍河支流北汝河上游，坝址在汝阳县县城以西9km的前坪村附近，坝址以上北汝河干流长91.5km。水库控制流域面积1325km2，坝址处多年平均天然径流量3.437亿m3。水库正常蓄水位406m，死水位370m，汛限水位403m，正常蓄水位时水库面积约14.36km2，回水长度约22km。

枢纽区建筑物主要有主坝、副坝、溢洪道、输水洞、泄洪洞、电站等单项工程组成，主坝为粘土心墙砂卵砾石坝，主坝坝顶长808m，最大坝高86m，坝顶宽10m。灌溉洞中心高程为368.6m。水库可发展灌溉面积约31.8万亩，灌区主要种植小麦、玉米等。

一、水库水温结构判别

水库水温结构判别采用《水利水电工程水文计算规范》（SL278－2002）中的α－β法判别公式，有两个判别指标：

α=多年平均径流量/总库容，β＝一次洪水总量/总库容

当α<10时水温结构为分层型；当α>20时水温结构为混合型。对于分层型水库，β<0.5时，入库洪水对水库水温结构无影响，0.5<β<1时，有一定影响，但不破坏分层结构；β>1时，洪水在相应时段内破坏水温分层而呈现为临时混合层。

坝址处多年平均径流量为3.44亿m3，总库容为 6.10亿 m3，百年一遇的最大七天洪量为5.674亿m3。经计算，α＝0.57，β＝0.93，表明水库水温结构为分层型，入库洪水不破坏水温分层结构，但有一定影响。

二、水库水温垂向分布预测

前坪水库水库垂向水温预测采用东北勘测设计研究院方法，见公式（1）。

式中：Ty为水深y处的月均水温（℃）；Ta为库表月均水温（℃）；m 为月份数；Tb为库底月均水温（℃）。

水库水温垂向分布预测结果见表1。水库水温垂直结构大致分为3层：水深12m内为活动层，水温随气温而变化，库表水温在5.5℃～28.8℃之间变动；温跃层在12～30m之间，以8月最为显著，水温随水深剧烈变化，水温梯度达0.6℃/m以上；……