大型水库的兴建,对水资源的合理开发利用及当地经济和社会发展起到很大的推动作用；而水库水温预测又是水电工程环境影响评价所需要的重要内容之一,对于水资源开发利用的可持续发展具有重大意义.本文在总结前人研究成果的基础上,分析了水库温度分层的形成、发展和变化规律,建立了水库水温立面二维水温模型和下游河道一维水温模型,并应用于黑山峡水库的水温预测,取得了一系列研究成果.主要研究内容及成果如下:

1.建立适用于水库的立面二维水温模型,并将模型运用于635水库预测其水温,同时用经验公式法东勘院法和朱伯芳法也计算出相应水温值.比较三种方法的预测结果,发现在1-3月,5-9月以及12月中,三种方法预测值基本一致,但库底水温略有差异；

而4月,三种方法预测值出入比较大,模型法与东勘院法库表水温相差约3℃,东勘院法与朱伯芳法库表水温相差约4℃；在10、11月份,模型法跟东勘院法预测结果基本一致,而朱伯芳法值偏大,差值约5℃.对比分析,深入揭示水库水温模拟中的规律性和特点.

2.将所建立的水库立面二维水温模型应用到黑山峡水库,预测其不同方案下的水温分布结构.多级开发的低坝方案库内水温分布较均匀,水温梯度很小,水体与库底之间有明显的热量交换；一级、二级开发中的高坝方案升温期库表水温明显高于中下层水温而出现温度分层.研究梯级电站运行对水库库区水温结构和下游水温的影响,为该工程设计和环境影响评价提供科学依据.

3.全面分析了影响水库下游河道水温变化的各种因素,确定了计算纵向离散系数的经验公式,建立了水库下游河道一维水温模型,并用模型对635水库资料计算出下游河道水温沿程分布,同时与经验公式所计算的结果进行比较,分析模型的合理性.发现两种方法计算的下游影响长度的变化趋势一致,但在3、4月份,两种方法计算出的下游河道影响长度有一定出入.

4.将所建立的下游河道一维水温模型应用到黑山峡水库,计算不同方案其下游河道水温沿程分布,比较不同方案下游河道影响长度.1月份高坝方案的下泄水温比天然河道水温高2.34℃,而低坝方案仅高1.01℃,高坝方案下游影响长度35km,而低坝方案则为16km；8月份高坝下泄水温比天然河道水温低7.49℃,低坝下泄水温比天然河道水温仅低2.3℃,高坝方案下游影响长度70km,而低坝方案则为24km.结果显示,高坝方案其温差比低坝方案大,影响距离长,故低坝方案优于高坝方案,为黑山峡水库设计和环境影响评价提供了科学的依据……