控制幕运行方式改善下泄水温及其成因研究

高学平，宋清林，孙博闻

（天津大学 水利工程仿真与安全国家重点实验室，天津 300072）

1 研究背景

对于温度分层型水库，水库水温呈现明显的垂向分层现象，表层与底层水温温差有时可达20℃左右［1］。传统取水口引用水库底层水，下泄低温水易导致农作物减产、影响鱼类繁殖，危害下游水生态环境［2］。目前，分层取水是调控下泄水温的有效措施，工程中应用最多的分层取水形式有叠梁门取水、多层孔型取水口、浮式管型取水口和控制幕取水。与其它分层取水形式相比，控制幕取水方式不仅结构简单、施工方便、造价较低，而且控制幕淹没深度可自由调整。

国内外对控制幕分层取水的研究主要采用原型观测、数值模拟以及模型试验等方法。Vermeyen［3］通过观测Whiskeytown、Lewiston两座水库控制幕前后温度分布以及下泄水温，研究了控制幕调控下泄水温的效果。Politano等［4］采用三维模型模拟了控制幕对McNary坝前水温分布的影响并研究了下泄水对大马哈鱼的影响。练继建等［5］利用三维水动力水温模型，分析了控制幕改善下泄低温水的效果及主要影响因素。Shammaa等［6］采用淡水和盐水两层流模型进行了控制幕取水模型试验，研究了控制幕附近流场结构的演变。目前缺少直接模拟水库水温分布进行控制幕取水下泄水温的试验研究。在水温物理模型试验方面，高学平等［7-9］系统地研究了叠梁门、多层孔型、浮式管型取水口下泄水温，研究成果和方法可供本文借鉴。

本文以某水库为背景，首先通过试验研究控制幕运行方式对下泄水温的改善效果，总结下泄水温规律。……