张 凯， 王 军， 程铁杰

(合肥工业大学 土木与水利工程学院，安徽 合肥 230009)

0 引 言

在寒冷及严寒地区修建具有发电功能的水库时,库区将面临冬季冰冻问题,通常抽水蓄能电站上、下水库每天都要经历至少一个水位涨落循环[1],在电站运行时库区水位变幅较大,冬季水量较少时水位变幅尤为明显;一些小型抽水蓄能电站在冬季抽水水量过小时,电站将会长时间处于停机状态,此时库区处于几乎静水状态。在水位上升和静止时的工况不同,冰盖受力情况也有所不同。

因为实际工程的需要,国内外学者针对抽水蓄能电站水库冰情问题进行了研究。Ulrik[2]建立了横向平均流体动力学模型用于评估抽水蓄能电站的运行和气候变化对水库冰盖的影响,发现抽水蓄能电站进水口和出水口附近的水库冰盖会因为开敞水域的存在而部分消失。Bakanovichus等[3]通过建立抽水蓄能电站机组运行条件下的冰情演变模型,分析了抽水蓄能电站出水口形成的冰量对电力系统生产的影响,提出用额外水库弥补因结冰造成水量损失这一方式,以避免结冰对发电过程产生负面影响。茅泽育[4]针对寒区水库建立垂向一维冰水耦合系统模型研究了雪层覆盖时的影响,将模型运用于丰满水库得到丰满水库全年的水温分布以及冰盖生消过程。吕明治等[7]对5座典型抽水蓄能电站水库冰情原型监测资料进行初步分析,得出了冰厚除了受水温影响外,还受到气温、电站运行台次频率及库水位变化情况等因素的影响。……