三峽水庫下泄水溫規律研究

王飛龍，胡 挺，張 松，高玉磊，時玉龍

(中國長江三峽集團有限公司流域樞紐運行管理中心，湖北 宜昌 443133)

前 言

水溫是表征河流生態健康的重要指標之一，對水生生物的生長繁殖有著重要影響[1]。大型水庫修建后，改變了原有天然河道的水力和熱力條件，原有河道成為深水區，形成巨大的蓄熱體，水體流速變緩，表層水體吸熱較多，溫度升高較快，底層水體由于水深的增加導致上層水溫傳遞較少，溫度低于表層水體，形成了水溫垂向分層特性[2-3]。現行采用庫水替換次數α值(多年平均徑流量與水庫總庫容的比值)來評估水庫分層強弱，α<10，水庫水溫為穩定分層型，10<α<20水庫水溫為不穩定分層型，α>20水庫水溫為混合型[4]。對于α<20的分層型水庫，采用底孔泄流的方式在部分月份會下泄溫度較低的底層水，造成下游河道水體在一定距離范圍內低于天然情況[5]。為了在充分開發利用水資源情況下減少對水生態環境的影響，生態調度孕育而出，其中下泄水溫的變化規律則成為水庫實施生態調度的重要基本參數之一。

三峽工程是世界上最大的水利水電樞紐工程，具有巨大的防洪、發電、航運和枯期補水等綜合效益。在帶來巨大效益的同時，三峽水庫下泄水溫一直以來是眾多學者關注的焦點問題。余文公等[6]分析了三峽水庫在2004年圍堰發電期下泄水溫變化情況，以宜昌站水溫作為三峽下泄水溫，結果表明2004年宜昌站年均水溫由天然情況的18.1℃上升至18.6℃，月均水溫變幅由16.1℃降至14.8℃，下泄月水溫較天然情況在-1.8～1.7℃之間波動，總體上下泄水溫變化小，影響范圍僅在宜昌至枝城之間。郭文獻等[7]對三峽水庫建庫后2003～2006年的宜昌站水溫進行了分析，指出三峽水庫對宜昌站3～5月有降溫效應，平均降低0.9℃，10月～次年1月有增溫效應，其余月份增溫較小，盡管3～5月有降溫現象，但是可以通過生態調度的方式減緩影響。王遠坤等[8]研究了2003～2015年三峽水庫蓄水后宜昌站多年月均水溫變化情況，統計表明蓄水后宜昌站3～6月月均水溫較蓄水前平均降低1.5℃，9～次年2月平均升溫2.3℃，7～8月份洪水期水溫影響程度很小，全年平均升溫0.7℃。……