高坝泄水产生溶解气体过饱和水体对鱼类影响的模拟研究

黄 翔， 刘 四 华

(国电大渡河流域水电开发有限公司，四川 成都 610041)

0 引 言

我国西南山区河流水力资源丰富，随着国家西部大开发和“西电东送”战略的实施，二滩、溪洛渡、向家坝等一批高坝已建或在建之中，双江口、白鹤滩等一批坝高在200m以上的高坝也即将建设[1]。高坝工程泄洪产生的溶解气体过饱和(Total Dissolved Gas，简称TDG)水流可能会对河段内的鱼类资源造成影响，基于已有研究成果，研究某待建坝高289m的高坝工程在特定泄洪方式下，引起的下游TDG过饱和水体对河段内鱼类的影响，为准确评价高坝工程泄洪对鱼类的影响以及采取相关减缓措施提供参考依据。

1 高坝泄水坝下TDG过饱和生成模拟

1.1 计算模型

由于该工程采用表、深孔挑(跌)流坎+空中碰撞消能+水垫塘消能的方式，不同泄洪方式，产生TDG过饱和各有特点。

冲坑内和水垫塘内TDG预测模型计算式分别如下[1]：

(1)

式中，Gd为冲坑下游TDG饱和度(%)，Gk为水垫塘出口下游TDG饱和度(%)；

Geq为对应当地大气压的TDG平衡饱和度，取为100%；

P0为当地大气压(kPa)；

φ1为冲坑内TDG修正系数，φ2是为水垫塘内TDG修正系数；

kd为冲坑出口区域的TDG释放系数，kk为水流流经二道坝时的TDG释放系数；

hd为冲坑深(m)，hk为二道坝高(m)；

hr为冲坑出口水深(m)，ht为二道坝上水深(m)。

根据李然等(2010)研究成果，率定式(1)中参数[1]。

1.2 模拟结果

模拟该高坝工程不同泄洪方式下TDG过饱和生成情况(表1)。由于单泄洪洞泄水生成TDG饱和度值最大，考虑最不利情况，针对单泄洪洞泄水产生的TDG过饱和水体，研究其对鱼类的影响。

因高坝泄水常与机组发电同时发生，而发电尾水不会产生TDG过饱和水体，当发电尾水汇入主流后TDG饱和度由 (2)式计算[2]。……