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(1.武汉大学 水资源与水电工程科学国家重点实验室,武汉 430072； 2.长江科学院 水力学研究所, 武汉 430010； 3.湖北省水利水电规划勘测设计院,武汉 430064)

分层水库不同高程孔口泄流的分层流特性研究

黄信坤1，张劲松1，邢领航2，赵晓凤3

(1.武汉大学 水资源与水电工程科学国家重点实验室,武汉 430072； 2.长江科学院 水力学研究所, 武汉 430010； 3.湖北省水利水电规划勘测设计院,武汉 430064)

分层型水库中不同高程孔口泄流是否能形成稳定的库内分层流对于水库水质分层泄流调控具有重要意义。针对狭长窄深分层型水库，采用垂向二维水温分层流模型对不同高程孔口泄流条件下的库内分层流进行了模拟，获得了表孔、中孔及底孔泄流所形成的分层流型态特性。初步研究表明:对于稳定分层型水库，各高程孔口泄流基本能在对应孔口吸出厚度层形成较稳定的水温分层流，且吸出厚度在空间分布上相对稳定，受其他水层影响相对较小。该结果为有针对地通过不同高程孔口泄放水库中的劣质水层创造了条件，有望为实现水库水质改善探索新的途径，并为水库多目标综合调度提供科学决策依据。

分层水库；水质；泄流；分层流；数值模拟

1 研究背景

在海洋、湖泊和水库中均可能产生温度分层，对于深水湖泊和水库，由于其水深较大，水体沿水深存在较大的温差，具有温度分层现象[1]。水库显著的热分层结构直接阻碍了垂直方向上的水体交换，使得各类水体理化指标出现分层状态，导致水质的分层差异，导致底层水体季节性缺氧，加速库底向厌氧状态过渡，浮游植物垂向分布受水温的影响，上层水体浮游植物丰度较高，下层水体浮游植物丰度较低[2]。……