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1、第 !“ 卷第 # 期 !$% 年 ?6%$!: 12*%，?# ?(,%，?# 8(,%,=!，A 8.2*,=!，BC D*(,9（%!“#$#% :92$；! 43+*1:92$ ;:%2830 72892%+928 ;*+5*+$#9*2，;:%2830 :%$“!，;:92$；9! %+ 72892%+928 ;*2/0=#928 ;*!， (#3!，?:%28:*0 #$9，;:92$）9E+-)(3-：*C8=L=JD5 8L7M=JN=4? C7NI4M F4L L77LO4=L PDN7L N7C87LDNQL7 DL7 QQD55E Q7M =? 7?O=L4?C7?ND5
2、 7OD5QDN=4? 4F IEML484P7L 8L46 )I7 L7J4CC7?M7M 8L7M=JN=4? C7NI4M RD7M 4? 7S87L=7?J7 F4L L77LO4=L PDN7L N7C87LDNQL7 DJJ4LM=?T N4 /I=?77 IEML4757JNL=J 87J=F=JDN=4?， NI7 U4?TVD?EQD? C7NI4M，WIQ X4BFD?T C7NI4M，D?M NDN=N=JD5 C7NI4M，P7L7 J4C8DL7M，D?M NI7 7LL4L 4F NI7=L JD5JQ5DN=4? L7Q5N P7L7 D?D5EY7M RD7M
3、4? C4?=N4L=?T MDND FL4C 7O7LD5 L77LO4=L6 )I7 J4?J5Q=4? JD? 8L4O=M7 D L7F7L7?J7 F4L L757OD?N M78DLNC7?N6F20 7%)/+：R4NN4C PDN7L N7C87LDNQL7；O7LN=JD5 PDN7L N7C87LDNQL7；7C8=L=JD5 F4LCQ5D；7LL4L D?D5E=G概述我国从 !$ 世纪 #$ 年代中期开始进行水库水温 观测； :$ 年代进行过水库水温特性的分析研究； “$ 年代有部分生产单位在水库水温估算方面取得了进 展； 进入 A$ 年代以来， 有更多的单位开展水库
4、水温 研究工作， 并取得了一批有价值的研究成果。为了 解决生产实际问题， 国内提出了一些经验性水温估 算方法， 这些方法都是在综合分析大量实测资料的 基础上提出的， 具有简单、 实用的优点。经验法是在 生产实践的基础上综合分析大量实测资料， 先估算 出计算时段的库水表面温度及库底水温， 然后再推 算其垂向分布。经验法因其具有简单实用的优点， 在实践中得到了广泛应用。目前为止， 国内提出的经验性水温估算方法， 其中最具有代表性的几种经 验性公式是：“东北勘测设计院张大发方法%，#水 利水电科学研究院朱伯芳方法!， 这 ! 种方法已分 别编入 水利水电工程水文计算规范 和 混凝土拱 坝设计规范 ，
5、$中南勘测设计院 水工建筑物荷载 设计规范 编制组和水利水电科学研究院结构材料 所提出的统计分析方法9， 被国内生产建设单位广 泛应用。目前写入 水利水电工程水文计算规范 、 混凝土拱坝设计规范 、水工建筑物荷载设计规 范 或设计手册的水库水温常用方法有 9 种： 东北勘 测设计院法 （以下简称东勘院法） 、 朱伯芳法、 统计 法。下面将采用多个水库实测资料对这 9 种方法和 规范推荐的库底水温计算公式进行模拟验证， 并分 析说明各公式的适用条件。#!水库库底水温经验预测模式比较研究!“ 水利水电工程水文计算规范 推荐方法“利用 水利水电工程水文计算规范（东勘院法） 的推荐方法公式 （“） 预
6、测丹江口水库与二滩水库的 库底水温， 根据两库实测资料分析该方法的实用性。!#“ !#$ %#&（“）式中： !#为库底月平均水温； & 为大坝所在纬度； !#、 %#均为参数， 取值参见文献 $ 。预测上述两个水库库底水温计算结果和误差统 计结果如表 “ 所示。表 “计算库底水温及误差统计 （东勘院法）%月份丹江口水库二滩水库计算值绝对误差计算值绝对误差“&“( )&*+“*,“) +&*+ $&+*- .&+)“*, -&-“, (&-$+“ &-$- ,+. “*,+-$ “,&.&“)+“( “)“*-).从计算结果可以看出， 该方法对丹江口水库的库 底水温计算误差很大， 最大绝对误差
7、达到 -$%； 而对 二滩水库的库底水温计算结果稍好， 最大绝对误差达 到 “(%。水库所在的纬度对该方法的影响较大。!朱伯芳水温预测法)根据统计法确定库底年平均水温 !/和 *， 再 将 !/和 *带入公式 （)） 预测库底月平均水温。 朱伯芳法以国内外 “. 座水库实测水温资料为 基础， 总结归纳出水库水温的周期性变化规律并通 过余弦函数进行模拟。! （(， )）“ !/（(）* （(） 012!（) $ )*$“） （)）!/（(）“ + *（, $ +） 3$ -(（+） （(）“ *3$#(（$）“ . $ /3$(（.）+ “（!4$ ,3$*$0） 1 （“ $ 3$*$0）（-
8、）式中： ! （(， )） 为任一深度 ( 在 ) 月的温度， %； !/（(） 为任一深度 ( 的年平均水温， %； （(） 为任意深度 ( 的水温年变幅， %；!为温度变化圆频率，!5 )!1 2， 2 为温度变化周期 “) 个月。“为水文与气温变化的 相位差， 月； !4为库底水温， %； , 为库表水温， %； 0 为水库深度， /；%，#，$， .， / 均为经验参数。 利用二滩水库实测水温、 气温资料对库底各月 水温进行预测和分析。!3#公式适用性分析 从表“、 表) 可以看出， 采用朱伯芳法估算二滩水库库底水温最大误差达到 .*4， 而东勘院法的最大绝 对误差仅“(4， 因此，
9、对二滩水库库底水温而言， 朱伯 芳法对库底水温估算结果比东勘院法的误差要大。表 !模拟计算与误差统计 （朱伯芳法）月份计算平均水温 6 %绝对误差 6 %)&$“+ .&(“$ (,“*, “,.*#水库垂向分层水温经验预测模式比较#!“朱伯芳法垂向分层水温经验预测模式 采用朱伯芳法垂向分层水温经验预测模式， 应 用于二滩水库和漫湾水库， 并根据两水库垂向分层 水温实测资料对该法进行模拟验证。$% 针对二滩水库 )*- 年 ) 月、 . 月、 ( 月的 $ 次 实测垂向水温资料， 采用朱伯芳法垂向分层水温经 验预测模式预测， 根据上述各月垂向水温模拟计算 成果与实测值绘制出坝前水温分布曲线，
10、见图 “。图 “二滩水库垂向水温模拟与实测比较 （朱伯芳法）-.!“ 漫湾水库 ! 月份垂向水温计算结果见图 !。图 #漫湾水库 # 月份垂向水温模拟计算与实测比较 （朱伯芳法） 对朱伯芳法垂向水温模拟计算结构和公式适用性进行分析：从图 “ 中看出， 该公式对二滩水库 !、 #、 $ 月 %次水温的模拟精度都较底， 没有反映出二滩水库的水温结构。特别是跃温层误差较大， 最大误差出现在 $ 月， 跃温层中心附近水位 “!& 处误差达到 %( #)。朱伯芳法对漫湾水库 ! 月垂向水温模拟计算精度较高 （图 !） 。最大误差为 “*“)， 平均误差为&*%)。从上述研究可以看出： 朱伯芳法对二滩水库
11、总体模拟精度较差， 对漫湾水库 ! 月份模拟精度较好。$+#统计法垂向分层水温经验预测模式,利用二滩水库 ! 月、 # 月、 $ 月实测水温与气温资料进行统计法公式验证和适用性分析， 应用统计法模拟计算二滩水库 !&- 年 ! 月、 # 月、 $ 月的垂向水温， 分布曲线分别列于图 ,。统计法公式适用性分析： 从图 , 中看出， 统计法对二滩水库的模拟结果较差， 模拟计算的垂向水温接近直线， 不能反映深水型大库水温分布的分层规律。$+$东勘院法垂向分层水温经验预测模式 东北勘测设计院张大发“在总结国内实测水温资料的基础上， 于 “./! 年提出只要给定库底水温和库表水温就可以计算各月垂向水温分
12、布。因此， 为验证东勘院法垂向水温分布公式的可行性， 笔者验证时采用实测库底水温和库表水温代入公式进行模拟计算计算。本节利用丹江口水库与二滩水库资料进行东勘院法垂向水温模拟验证。%“ 丹江口水库 “! 月用东勘院法进行垂向 水温模拟， 计算与实测比较见图 %。!“ 二滩水库 ! 月、 # 月、 $ 月东勘院法垂向水温 模拟计算与实测值比较见图 #。东勘院方法参数灵敏性分析： 东勘院方法是根据已知的库表水温和库底水温进行垂向水温分布计算。该方法无参数可调， 是其移植优势。从图 % 可以看出， 东勘院方法对丹江口水库垂向水温分布模图 $二滩水库垂向水温模拟计算与实测比较 （统计法） 拟计算效果是汛
13、期好于枯水期， 汛期沿水深方向整层模拟效果都很好， 但是枯水期沿水深方向整层模拟误差较差； 从图 # 可以看出， 对二滩水库的模拟效果较差， 特别是 $ 月份， 误差很大， 不能反映二滩水库垂向分层特点， 不推荐使用。&结论根据上述分析比较， 规范中提供水温经验预测方法是根据特定水库水温资料拟定的相关关系， 在推广移植使用时均存在不同程度误差。%“ 东勘院法对丹江口水库的库底水温计算误 差很大， 最大绝对误差达到 -*%)； 而对二滩水库的计算结果稍好， 最大绝对误差达到 “*$)。水库所在纬度对该方法的影响较大。!“ 朱伯芳法对二滩水库垂向水温的总体模拟 精度较差， 对漫湾水库 ! 月份模拟
14、精度较好。因为漫湾水库是过渡型水库， 二滩水库为分层型水库， 因$#图 !丹江口水库各月垂向水温模拟计算与实测比较 （东勘院法）图 “二滩水库 # 月， “ 月， $ 月垂向水温模拟计算与实测比较 （东勘院法） 此， 朱伯芳法应用于分层型水库水温预测时要慎用。%& 东勘院法垂向水温计算误差普遍偏大， 根据 模拟与实测结果显示， 丹江口水库最大垂向水温计算误差达到 !“#$， 二滩水库拟合垂向水温最大误差为 %“&$。因此， 在使用东勘院法进行水库垂向水温分布计算时也要慎用。东勘院法、 朱伯芳法、 统计法可以方便地预测未建水库坝前各层水体的温度变化， 都可计算月平均水库水温分布， 计算方便， 适
15、用范围广是其优点。不过水库水温受诸多因素影响，（下转第 () 页）*)!“ 移民安置区污染防治措施。!污水处理。 不同的供水方式对环境产生不同的影响， 一般污水量不大， 通常被排入存放垃圾的渗水坑或用以灌溉农业。在采用集中式供水到户的系统时， 污水量大，一般有下水管道将洗涤及厨房污水送入渗水坑。“垃圾的无害化处理。 各移民村联合建一垃圾池， 进 行集中堆放， 派专人清运和处理垃圾。#粪便的无害处理。为预防肠道传染病 （肠炎、 伤寒、 痢疾） 唐生虫病 （血吸虫病、 钩虫病、 蛔虫病等） ， 禁止使用单池厕所， 大力推广使用双瓮厕所， 同时， 提倡使用水冲式厕所。移民监理单位在对此项工作也进行了
16、广泛宣传。移民安置村的双瓮厕所的普及率近 !“#， 并取得了良好的效果， 得到世界银行专家的好评。#“ 库底清理措施。!污物清除与消毒。淹没 区污物是由大量的有机物、 无机物和病原体组成的，它们是水库的主要污染源。主要是通过运出库外、深翻、 掩埋、 洒生石灰等方法进行处理， 以确保水库不被污染。“淹没区建筑物、 卫生清除也要严格按照不污染水库的原则进行处理， 主要是使用漂白粉进行消毒。#坟墓的消毒。小浪底库区全部为山丘区地带， 各种墓穴比较多， 除将坟迁出库区或就地烧毁外， 还对每一坑穴用漂白粉或生石灰消毒处理。$“ 文物保护工作。按照文物保护方针， 进行及 时的文物勘探、 发掘及保护工作。%“ 公共健康保障措施。!水库在一定程度上 是寄
