大型水库水温分层影响及防治措施

花桥水库水温影响预测及分层取水方案探讨胡西红;黄影【摘要】本文以花桥水库为例,根据水温垂向分布,以温差较大的典型月份为例,从下游灌溉作物类型角度分析是否需要分层取水,并得出分层取水的各层取水口高程范围,为工程设计提供科学依据;结合工程布置,简要分析了分层取水后的发电尾水水温对下游水生态环境影响.【期刊名称】《江西水利科技》【年(卷),期】2017(043)006【总页数】5页(P412-415,442)【关键词】水温分层;灌溉;分层取水;水生态【作者】胡西红;黄影【作者单位】江西省水利规划设计研究院、江西省水工结构工程技术中心,江西南昌330029;江西省环境保护科学研究院,江西南昌330039【正文语种】中文【中图分类】S273水库水温分层及其低温水下泄是水利水电工程建设引起的重要环境问题之一[1]，因此，有必要了解水库的水温分层情况，通过工程和非工程措施来进行水库水体调节和管理，减缓水库下泄低温水对环境和生态的不利影响[2]。

目前，大部分环境影响评价是按照工程已采取的分层取水，然后评价其合理性，这种分析模式滞后于工程设计，易导致工程布置的大规模调整。

本文拟从灌区主要作物水温需求角度，分析分层取水的必要性，将生态文明的理念科学地融入工程设计中，改变传统的影响评价模式，为工程设计提供科学依据。

花桥水库位于江西省东北部、信江左支罗塘河上游，贵溪市文坊镇雷家山至花桥村的峡谷河段，距贵溪市约49 km，是一座以供水、灌溉为主，兼顾防洪及发电等综合效益的大(2)型水利枢纽工程，该水库属新建工程。

水库总库容1.09×108m3，正常蓄水位132.00 m(黄海高程，下同)，水库设计洪水位为132.74 m，校核洪水位为133.56 m。

工程建成后，可向鹰潭市、贵溪市进行供水，设计水平2030年取水量为8 431×104m3，相应日取水量为23.1×104m3，供水保证率为95%，工程取水的引水流量为2.67 m3/s；该水库下游范围内现有耕地面积6 773.4hm2，其中水田5 946.7 hm2，旱地826.7 hm2，设计灌溉面积5 786.7 hm2。

浅谈大中型水库水质状况及防治对策大中型水库水质状况及防治对策随着工业化、城市化的发展，水污染问题日益严重，大中型水库作为重要的饮用水源地、灌溉用水地和渔业养殖水域，其水质状况对于人类社会的发展和生态环境的保护至关重要。

本文将就大中型水库水质状况和防治对策进行探讨，以期为解决大中型水库水质问题提供参考。

一、大中型水库水质状况大中型水库的水质状况受到诸多因素的影响，主要包括人类活动、气象条件、水文环境、生物因素等。

大中型水库水质状况的评判标准主要有如下几项指标：1.化学指标主要包括水中溶解氧、pH值、总磷、总氮、铵态氮、硝态氮、硅酸盐等指标。

其中，水中溶解氧含量是衡量水体自净能力的重要指标，一般要求在5mg/L以上；总磷、总氮等指标是衡量水体富营养化状况的关键因素，其过高会导致藻类水华和水中富营养化现象。

2.生物指标生物指标主要包括浮游植物、藻类生长状况、浮游动物、底栖动物、鱼类等，这些生物在水体生态环境中起着重要的作用，其生长状况和数量可反映水体生态环境的变化。

3.物理指标物理指标主要包括水温、透明度、浊度、电导率、水位等，这些指标可以反映水体的物理环境。

现实中，大中型水库水质状况存在以下问题：1.水质受到人类活动的影响人类活动对水库水质状况的影响是不可忽视的。

例如农业排放的化肥、农药、养殖废水等，会导致农田流失、渗漏等，最终进入水库，污染水质。

此外，工业排放也是水污染的重要来源之一。

2.水库富营养化现象严重大中型水库阻水性强、水体较深，日光强度较低，因此，水库水体光合作用产生的生物量少，水质中的营养物质难以得到消耗，这就导致了水库富营养化现象的出现。

随着不断的堆积和淤积，水库底泥中的养分进一步增加，使得水库富营养化现象越发严重。

3.水体中重金属和有机物污染现代化工业所产生的污染物，已经成为现代化工业所产生的重要源头，对水库水质造成不良影响。

重金属和有机物都是水污染物的主要成分之一，它们可能出现在水中、土壤中和大气中，不但危害大自然环境，更会对人们的身体健康带来威胁。

水库下泄低温水影响及减缓措施高坝大库的修建形成了大面积的停滞水域，加之太阳辐射以及其他理化作用，水库内水温沿水深呈明显的季节性分层分布。

传统底层取水的下泄水温较低，会对下游水生生物的生长和繁殖造成危害，并产生水库放流浊水长期化等问题。

因此，如何有效的提高水库下泄水温，减免下泄低温水带来的生态环境影响已经成为人们日益关注的问题和学者研究的焦点。

分层取水措施可以提高下泄水温，进而有效缓解低温水对下游生态环境带来的负面影响，因此被越来越多的应用于大型水利工程中。

标签：水库；温度；分层取水；下泄水温概述在天然河流中水体温差相对较小，水体紊流掺混作用较强，单位水体自由表面大，温度随气温变化较为明显。

由于许多高坝大库的建成，特别是一些调节性能好的深水水库，下泄的低温水极大地改变了天然河道的水温分布。

而许多水质要素都与水温变化有密切的相关性。

1、水库水温分层现象水库由于地理位置、管理方式的不同，加之入流水温、气象条件等影响，在垂直方向上呈现出有规律的水温分层现象，并且以年为周期循环变化。

初春前，水温低，库区内水体由于前期的冰冻、冷却作用，上下对流混合，故上下层水温基本一致，有这种水温状态的水库称为混合型水库。

入春以后，由于日照增强，气温升高，表面水体吸收了大量的热量之后温度上升，而水库深层的水体，温升较慢，仍然保持较低的水温，形成了明显的温度分层结构。

根据水的物理特性，表层水温高，所以密度小，如无外力扰动，只留在上层；而4℃以上的水体，水温越低，密度越大，越是沉在下层，所以虽然表层水温已经达到20-30℃，但底层水温依旧保持冬天的温度，上下层最大温差可以达到20℃。

进入秋季，日照和气温都有所降低，水库水温由表层依次冷却下来。

由于上层水冷却后下沉与下层水体不断掺混，使下层水温升高。

加之下层水长期的热传导、辐射和对流，本身温度已经有所上升。

从而使上下层水温逐渐趋于一致，并随着气温的下降而冷却，恢复到初春前的状态，完成一个循环。

水库水质现象分析及水库对环境的影响朱源辉（市水利局，363000）摘要：本文主要对水库的水质及其对周围的环境所造成的影响进行研究，了解各个方面影响的大小，并进一步提出防治措施。

关键词：水库水质环境措施水库作为一种水利工程，在现代水利:资源水利、城市水利中发挥着越来越大的作用，它不仅有防洪、调洪、蓄洪等除灾减灾的功能，在水资源的优化配置中也是举足轻重，在传统的农田水利中它是农业的命脉，随着社会经济的发展，城市化进程的加快，水库已是重要的取水水源，如北京的密云、官厅水库是北京人生命之源，承担着北京市的生活用水、工业用水，影响到北京的环境和北京的可持续发展。

因而有必要加强对水库的研究，为进一步提出防治措施作好准备。

1水库中的水质现象水库中的水质现象，大致分为水温变化、浑水长期化及富营养化三大类。

而每个现象基本上都是由于河水在水库长期滞留的结果。

1.1水温变化水库在当地水文、气候条件和水库运行方式的影响下，具有特有的水温结构。

这个水温结构也作为密度结构，使水库的入流、出流产生异重流现象，支配河水在水库的滞留状况。

由于河水本身的水质与滞留状况的关系，会产生各种各样的水质现象。

因而，水库的水温特性对于水库水质现象的预测、评价及水质保护方法的研究是极其重要的。

水库的水温结构，按照水库水流的大小，大致分为分层型和混合型。

分层型一般出现在大型水库，以夏季为中心，形成稳定的水温层次。

由于这种垂直方向的水温差，按照密度梯度来说，难以产生上下的混合。

因水库入流、出流的流动，只形成水平的层状流动，库水被分为层状的流动部分和停滞部分，其结果，使水质也产生了差别。

同样，以冬季为中心，由于冷却产生对流现象，库水受到上下强烈的混合，水质也一致化。

可以说，这种由于水温差异而产生的流动，在一般河水中因滞留时间短，难以产生像水库滞留发生的水质变化。

大型的分层型水库是一个热容量大的巨大水体，该水体在升温期难以变热，降温期难以变冷，从而形成入流水和出流水的温差。

收稿日期：2020-07-03；网络首发时间：2021-01-22网络首发地址：https:///kcms/detail/.20210122.1104.002.html基金项目：国家重点研发计划项目（2016YFC0401701）；中国水科院团队建设及人才培养重点项目（WE0145B592017）；中国水科院基本科研业务费项目（WE0163A052018，WE0145B422019，HTWE0202A242016）作者简介：李步东（1993-），硕士，主要从事流域水环境数学模型研究。

E-mail ：通讯作者：刘晓波（1978-），博士，教授级高级工程师，主要从事水环境数值模拟、河湖健康评估理论与方法等研究。

E-mail ：文章编号：1672-3031（2021）01-0156-09中国水利水电科学研究院学报第19卷第1期大型水库热分层的水质响应特征与成因分析李步东，刘畅，刘晓波，王世岩（中国水利水电科学研究院水生态环境研究所，北京100038）摘要：为研究大型水库热分层期间水质的响应特征及成因，于2018年4月—2018年12月对大黑汀水库坝前水体的水温及溶解氧等理化指标进行了连续性垂向监测，在此基础上分析了大黑汀水库季节性热分层变化规律以及各水质指标的响应特征。

结果表明：（1）大黑汀水库水体呈典型的单循环混合模式，热分层期间，溶解氧在垂向分布同样表现出季节性变化，且在水体底部出现严重的缺氧现象，但在形成时间上比热分层略有迟滞；（2）氨氮、总磷、磷酸盐以及铁、锰浓度表现为底层>中层>表层的变化趋势。

研究表明，水体热分层会改变水体中溶解氧的垂向分布结构，并进一步导致沉积物向上覆水体释放大量的氮、磷营养盐以及铁、锰等污染物，对水库的正常运行和管理产生不利影响。

关键词：热分层；缺氧现象；营养盐；还原性金属；水质中图分类号：X524文献标识码：A doi ：10.13244/ki.jiwhr.202001131研究背景河道筑坝成库后热力学条件发生明显改变，水库水温出现垂向分层现象［1-2］，而水体发生季节性热分层是湖沼学中最基本的物理过程［3-4］，在高温季节，深水湖泊上层湖体由于受到较强的来自大气及太阳辐射的物质和能量交换，致使湖体上下层产生温差，温差导致了水密度的不同，进而导致垂向剖面水温结构自上而下形成变温层、温跃层和滞温层［5］，呈现出季节性分层现象。

水库水温度高的原因
水库水温度高的原因可以有多种：
1. 气温影响：气温升高会导致水体受热，使水库水温度升高。

特别是在夏季高温天气下，阳光直射和空气温暖会导致水温上升。

2. 水流和循环限制：水库通常是由河流堵塞而成，在水库中水流相对较缓慢，导致水体不易进行有效的混合和循环。

这样一来，暴露在太阳下的水体容易积聚热量而导致水温升高。

3. 降雨减少：如果水库周围的降雨少，入流量减少，那么水库的水位可能下降，此时相同的阳光照射面积下，水体容易受到更多的太阳直射，从而导致水温升高。

4. 周边环境因素：水库周边地区的一些人类活动也可能导致水温升高，例如排放工业废水、农业农村污染物和生活污水等，这些因素会影响水库水体的质量和温度。

需要注意的是，水温升高可能会对水生生物和水生态系统产生影响，例如鱼类的生存和繁殖。

因此，维护水库水体的温度平衡和保护周边环境是重要的管理措施。

水库水温分层及其规律探讨
水库水温分层是指水库中不同深度的水温呈现出明显的分层现象。

这种分层现象是由于水体的密度差异所导致的，密度较大的冷
水通常位于深层，而密度较小的暖水则位于表层。

水库水温分层的
规律受到多种因素的影响，包括季节变化、日夜温差、水体流动等。

首先，季节变化是影响水库水温分层的重要因素之一。

在夏季，由于日照辐射作用，水体表层受热而温度升高，而深层水温相对较低，形成明显的温度分层。

而在冬季，水体表层温度下降，深层水
温相对较高，也会形成分层现象。

这种季节性的水温变化会影响水
库生态系统的稳定性和水质。

其次，日夜温差也对水库水温分层产生影响。

在白天，受到阳
光照射，水体表层温度升高，而夜晚表层水温下降，导致水体温度
的垂直分布发生变化。

这种日夜温差引起的水温变化也会影响水库
中的生物生态环境。

另外，水库水温分层还受到水体流动的影响。

水库中的水流动
会扰动水体，破坏温度分层，使得水温分布发生变化。

特别是在水
库的进出水口附近，水流的搅动会使温度分层变得不稳定。

总的来说，水库水温分层是一个复杂的动态过程，受到多种因素的综合影响。

了解水库水温分层及其规律对于水库水质管理、生态环境保护具有重要意义。

因此，需要通过实地观测和数值模拟等手段来深入研究水库水温分层的形成机制及其规律，为水库管理和保护提供科学依据。

环境影响评价▲HUANJINGYUFAZHAN13宽浅型河道水库水质分层影响及分层取水建议李帅（福建省水利水电勘测设计研究院，福建 福州 350000）摘要：以莲花水库为例，研究了宽浅型河道水库水质垂直变化规律。

结果表明，莲花水库氨氮、锰浓度呈现明显分层现象，夏季水库中下层氨氮、锰超标严重，必须采取分层取水，减轻对饮用水水质的影响。

关键词：宽浅型河道水库；水质分层；分层取水中图分类号：X824 文献标识码：A 文章编号：2095-672X(2019)03-0013-02DOI:10.16647/15-1369/X.2019.03.006Stratification of water quality in wide and shallow channel reservoirs and suggestions for stratified water intakeLi Shuai（Fujian Provincial Investigation, Design & Research Institute of Water Conservancy & Hydropower, Fuzhou Fujian 350000, China ）Abstract: Taking the Lianhua reservoir as an example, the vertical variation of water quality in wide and shallow channel reservoirs was studied. The results show that the concentration of ammonia nitrogen and manganese in the Lianhua reservoir is obviously stratified. In the summer, the ammonia nitrogen and manganese in the middle and lower layers of the reservoir are seriously exceeded. The stratified water intake must be adopted to reduce the impact on drinking water quality.Keyword: Wide and shallow channel reservoirs; Water quality stratification; Stratified water intake水库承担着供水、灌溉、发电、养殖等多重功能，水库水质污染问题逐渐受到了人们的广泛关注，尤其是作为饮用水水源地后，对水库水质的要求更加严格。

水源水库季节性热分层特征及藻类控制研究水源水库是人类生活中不可或缺的重要资源，而研究水源水库的季节性热分层特征及藻类控制对于保护水库水质以及维护生态环境具有重要意义。

本文将从水库的季节性热分层特征和藻类控制两个方面展开，旨在提供一定的理论和实践指导。

首先，我们来探讨水源水库的季节性热分层特征。

季节性热分层是指湖泊或水库中水温随季节的变化而产生的分层现象。

熟悉这一特征对于了解水库的水动力学过程以及水体中溶解氧的分布具有重要意义。

一般来说，水库的季节性热分层特征主要表现为夏季暖水层、秋季中上层较暖、深层较冷的现象。

这是由于夏季水温高，湖水表层受到太阳辐射热量的直接作用，发生了蓄热现象，形成了暖水层；秋季由于夏季的热量积累，中上层水温较高；冬季由于水温降低，水库深层水体温度较低。

水温的分层特征对于水库的水生态系统起到了一定的影响，因此在水库的管理和保护中需要重视对季节性热分层特征的研究。

其次，我们来探讨藻类控制对水库的重要性。

藻类是水体中常见的一类植物类群，虽然在水库生态系统中具有重要的功能，如氧气的产生和有机物的分解等，但过多的藻类繁殖会引起水体富营养化，导致水质恶化以及毒藻的产生，从而影响水库的水生态系统和水源的安全。

因此，对藻类的控制研究显得十分重要。

当前，藻类控制的方法主要有物理、化学和生物方法。

物理方法包括水力剪切、高温灭活等，可以通过破坏藻类细胞结构来控制藻类数量。

化学方法主要是应用一些化学物质来抑制藻类的生长，如过氧化氢、浮游藻素等。

生物方法主要是利用某些生物来控制藻类的生长，如鱼类、浮游生物等。

这些方法各有优缺点，在实际应用中需要根据具体情况进行选择和组合使用。

除了上述方法外，近年来，越来越多的研究者开始探索利用生物激素、方解石等新型材料对藻类进行控制。

生物激素是一种能够抑制细胞分裂和促进细胞死亡的物质，可以通过干扰藻类的生理代谢来控制其数量。

方解石是一种天然的矿物质，具有吸附有机物和重金属离子的能力，可以净化水体中的营养物质，从而抑制藻类的生长。