干旱区平原水库消减水面蒸发试验研究

为减少蒸发造成的干旱区平原水库水量损失,进行了苯板覆盖水面消减蒸发的节水试验。试验分别采用蒸发池面积的25%、50%、75%、100%的苯板覆盖水面以探析不同面积条件下苯板对蒸发的消减规律。结果表明,不同面积苯板覆盖条件下,分别减少了23.85%、39.63%、55.54%、63.85%的蒸发水量。为探索苯板实际应用的可行性,在水库进行了实际铺设研究。研究表明,苯板在合理铺设的情况下,可以抵抗一定风浪作用,进而达到消减平原水库无效蒸发的目的。本实验对提高干旱区水资源有效利用率和水资源调配能力具有重要意义。     

干旱区平原水库水面蒸发消减研究综述

蒸发强烈、降水稀少是造成西北干旱、半干旱地区平原水库水量损失的重要因素,它严重限制了水库效益的最大发挥,使当地严重短缺的水资源形势变得更加严峻。针对消减水面蒸发技术问题,根据国内外消减水面蒸发研究最新进展,分别对铺洒化学试剂法、种植水生植物法、物理材料覆盖法、风障技术法4类消减水面蒸发的方法进行了概述,对各技术方法中所存在的问题进行了分析和讨论,并对未来消减蒸发实验研究提出了相应的建议,以期为后续实验研究提供参考。     

水库水温垂向分层模型及黑河水库水温预测

水库水温垂向分层模型将水库水体离散为具有一定厚度的水平层次，同一层内水体充分混合，水温相同，在此基础上考虑太阳辐射、出入水流、垂向扩散及密度对流等因素，根据质量、热量平衡原理计算各层水温。对黑河水库水温结构的预测表明，水温的垂向分布与径流过程和水库运行方式关系密切。建议水库设置活动分层取水设施，并在泄水方式上适当考虑对温跃层的破坏和对农灌水质的影响。     

水库分层取水方案的探讨

峡口水库利用除险加固的机会,经过对周边水库分层取水装置及水质情况的调研,会同设计人员分析、比较、论证,采取了分成3层塔式进水口的取水方案,确保了优质原水的供应。表2个。     

水库的水温分层及其改善措施

对水库水温分层和下泄低温水对下游环境的影响,以及水温分层的一些改善措施,包括分层取水、打破温跃层和水利生态调度等进行了论述。     

浅谈茶坑水库分层取水方案设计

对茶坑水库建成后的水温结构和垂向水温分布进行计算预测,通过对照同类水库分层水质变化规律,从满足优质原水供应和解决灌溉水温方面对稳定分层型水库分层取水方案进行了简要分析.从设计角度介绍了茶坑水库的竖井式分层取水方案,该取水方案对现有分层取水结构进行了优化改进,可较好地满足供水、灌溉和生态环境对水库水温水质的要求.     

龙英水库扩容工程分层取水口设计

龙英水库水体水温结构为分层型,为满足下游生活供水及灌溉水质要求,应采用分层取水口.选取多层阀门式取水口方案与多层隔水闸门式取水口2种分层取水口方案进行比选,推荐采用多层阀门式取水口,共设5层取水口,论述了分层取水口的设计情况.     

石头河水库含沙量模拟及分层取水方案研究

石头河水库对于保障关中城市群高质量发展具有重要意义。为解决汛期水库浊度较高的问题,在分析石头河水库分层取水必要性的基础上,采用MIKE3软件对某次洪水过程中库区和坝前不同高度的含沙量进行模拟研究,初步提出叠梁门式、活动式及新建放水塔三种分层取水方案,以最大化综合效益,进一步提升供水质量,并为同类项目提供理论和实践指导。     

一般密度分布的分层流体中内孤立波三阶理论

在浅水假定下,可以用KdV方程描述一阶内孤立波演化,其单个孤立波解有熟知的“Sech”波形,波速与波幅呈线性关系,波长与波幅的平方根成反比。本文借助计算机代数软件一MATHEMATICA,这种理论推广到三阶,得知高阶项满足线性化非齐次KdV方程,并得到波形和波速的三阶修正以及波长的二阶修正。在Boussinesq近似下讨论了有线性基本剪切流动与不变的Brunt-Vaeisalae频率这一特殊情形。     

大型分层水库翻库特性及溶解氧响应研究

翻库对分层水库的水生态环境具有重要意义。通过在大型深水水库潘家口水库的原位监测结合垂向二维水动力-水质-水生态模型对翻库特性及溶解氧(DO)响应进行研究,分别对2018和2020年的水环境过程进行模拟。结果显示,水温分层导致了DO垂向分层,表层DO与气温相关性强,底层DO在分层后持续下降至0,秋季翻转是底层复氧的主要途径。2018年平均运行水位较2020年高14.2 m,表层温水层最大厚度2018年比2020年增加了近10 m,水库翻库从库尾逐渐向坝前推进。在库尾到坝前的距离约30 km的水域,2018年翻库的历经时间比2020年缩短40 d,坝前DO的垂向均匀时间滞后于水温7~10 d。水库水位较低时,翻库产生的表层水体DO下降幅度更大,降幅为3~4 mg/L。分别对水库不同断面可用势能指数(APE)对分层稳定性的过程进行分析,水库在不同年份和不同位置断面的翻库日期与夏季混合循环期的平均APE指数大小具有较好的相关关系。研究为探求大型深水分层水库水环境演变规律,科学合理进行调度提供理论基础。     

两层模式下内波K-dv方程的频散关系

为了更好地了解内孤立波的特性,分别利用椭圆余弦波方法和摄动展开方法,对两层模型下内孤立波K-dv方程的频散关系进行了推导。结果显示：利用后一种方法得到的两层模式下内孤立波K-dv方程的频散关系是一种方便、实用的解析式。据此解析式可进一步得到内孤立波半波宽度与内波波数间的关系,从而可将内孤立波理论与内波合成孔径雷达（SAR）图像联系起来。用此解析式计算得到的内孤立波频率和相速度与实测结果具有很好的一致性,因而为进一步进行分析和利用数据估计内孤立波的部分参数提供了理论依据。对解析式中频散项和非线性项量级的进一步分析认为,非线性项的作用在从SAR图像中提取内波振幅等参数时最好不予忽略。     

有限深分层流体中运动物体尾流生成内波的一种移动脉动源方法

分层流体中运动物体激发的内波可分为两类,一类是体效应内波,另一类是尾流内波。对于体效应内波,理论研究趋于成熟;而对于尾流内波,主要以实验研究为主,理论分析相对欠缺。该文采用一种移动脉动源来模拟分层流体中运动物体的尾流效应,结合内波本征值问题及Fourier变换等方法,得到了计算有限深分层流体中移动脉动源生成内波垂向位移场的表达式。此法适用于有限深度中的任意分层流体。利用该理论模型,对Robey实验条件下的密度分层流体进行了数值模拟。重点从波系和波形分析文中解释了实验中存在的两个现象:即物体高速运动时横波系的存在和散波系的分离。针对运动波形,进行了数值和实验结果比较,表明了所建模型的合理性与有效性。     

水库内源污染蓄积过程及影响研究综述

针对我国20世纪五六十年代建设的大量水库在运行几十年后不同程度地出现了水质污染,且较点源污染、面源污染,内源污染更加隐蔽且难以控制的问题,总结了近年来国内外内源污染的研究成果,从污染物的入库来源、出库途径和蓄积影响因素3个方面探讨了水库内源污染迅速形成的原因,分析了内源污染对水库水质的作用和影响。指出研发适应性的样本采集设备,对内源污染物进出库情况和分布状态进行监测,解析内源污染源汇机制与效应,以及研究与应用内源污染综合治理技术是该领域今后的研究热点方向。     

Vertical oscillations of the thermocline caused by internal waves modify coldwater pelagic fish distribution: Results from a large stratified lake

Fishes typically occupy a species-specific temperature range, with their occupied depth being related to the lake’s temperature profile. When a fish’s preferred temperature range coincides with the thermocline, the location of their preferred thermal habitat is influenced by the rise and fall of internal waves, leading to possible changes in fish depth. These internal waves are common in large, stratified lakes, yet we do not know how they affect the spatial distribution and behavior of freshwater fishes. We conducted nighttime hydroacoustic surveys in a large, deep embayment of a large thermally stratified lake to observe whether pelagic fish respond to vertical oscillations of the thermocline caused by internal waves. The coldwater pelagic fish in our study (primarily cisco, Coregonus artedi) typically occupied a narrow vertical band approximately 5–8 m thick and temperatures between 10.8 ± 0.8–13.6 ± 1.6 °C (fishes sized 106–500 mm), just below the thermocline (centered around 15–17 °C). Importantly, the upper bound of fish depth varied in response to vertical thermocline movements associated with internal waves, suggesting fish respond to changes in their physical environment on timescales commensurate with basin-scale internal wave periods (hours to days), to remain within their preferred thermal habitat. Dissolved-oxygen levels were typically above avoidance thresholds of these fish, thus not likely exerting a strong influence on fish location. Our findings emphasize the need to account for internal waves when designing hydroacoustic and netting surveys, as thermocline movements can influence where fish are located.     

分层型水库水量水质综合优化调度的研究

本文朱库水温、水质与水库取水建筑物关系基础上，产分层层型水库水量水质综合优化调度数学工以西安市黑河水库为例，进行了求解与计算，结果表明，该数学模型概念清晰，结构合理，计算精度较高，且优化迭代计算速度较快，占计算机内存量小，避免了动态优化中的“维数灾”，可供分层型综合利用水库在规划、设计、管理等阶段水量水质优化调度中使用。     

分层小水库沉积物-水界面热交换时空变化特征

通过对分层小水库沉积物和上覆水温度剖面的7次监测,计算沉积物-水界面的热交换通量,探讨沉积物与水之间热量交换的时空变化特征。结果表明:沉积物-水界面热交换通量具有明显的季节变化,在春夏季库水升温分层以及秋季降温混合时期由库水向沉积物传递热量;冬季由沉积物向库水释放热量。浅水区水温的日变化促使沉积物-水热交换具有明显日变化特征。库区内由于水深不同,热交换特征也存在空间差异,与坝前相比,水库中心水深较浅,春季热交换方向转变的时间早;水库中心夏季由水传向沉积物的最大热通量(106. 6 W/m2)高于坝前深水区(23. 8 W/m2)。夏季当水体透明度较高时,沉积物直接接受太阳辐射引起热交换方向改变为由沉积物向水传递。     

大型水库水温分层数值模拟

针对大型水库水温分层特点,建立了一种三维数值计算模型。该模型根据控制方程中各物理过程的变化特点采用算子分裂法,对时间步长要求苛刻的快过程采用隐式求解,对时间步长要求宽松的慢过程采用显式求解,协调了不同物理过程模拟的时间步长;提出单侧边界坐标拟合法解决了河道计算区域平面尺度差别大的问题,增加了计算稳定性;对斜压梯度力在σ坐标系下的计算方法作了处理,提高了计算精度。该模型得到了实验室分层流资料和二滩水库实测资料的验证,充分表明模型的有效性和实用性。     

周期性内波与潜体相互作用的试验研究

对密度分层流体中周期性内波与水下Suboff潜艇模型的相互作用进行了试验研究.采用摇板方法进行了内波造波试验,对内波的波高和周期进行了测量分析,获得了内波波高与周期之间的对应关系;利用三分力天平对潜体模型在内波作用下的受力进行了测量分析,获得了潜体的内波波浪力随潜深以及周期性内波作用的变化规律.试验结果表明:内波波高、周期对潜体所受的波浪力有显著影响:潜体受到的内波波浪力与潜体在内波流场的相对位置密切相关,其水平力、垂直力和垂向力矩在不同的潜深处呈现不同的特点.