水库水温分层的流场分析

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作   者：

李嘉;  梁瑞峰;  邓云;  脱友才; 

作者机构：

四川大学水力学与山区河流开发保护国家重点实验室; 

关键词：

水库;  流场;  分层;  水温; 

期刊名称：

天津大学学报(自然科学与工程技术版)

基金项目：

水库冰盖生消过程的试验、原型观测及数学模型研究
含沙水流对稳定分层型水库水温结构影响的研究

i s s n：

0493-2137

年卷期：

2014 年 47 卷 05 期

页   码：

395-400

摘   要：

水库水温分层是流体密度流现象的一种,其形成受库区内流场、太阳辐射和表层热交换的共同影响,而水温分层状态的出现又将影响水库来流在库区的流动过程和出库水流的温度.以流场与温度场耦合计算的立面二维水库水温模型为基础,对水温分层的主要影响因素进行了理论分析,结合数值模拟讨论了温度场与流场的相互作用,对分层状态与来流发展特别是与垂向流动的关系进行了剖析.认为一定的来流水温差和表层热通量是水库形成分层状态的必要条件;水库表层温跃层对紊动扩散的抑制使温跃层内纵向和垂向动量均低于层外水体,上游来流高温水遇此温跃层之后易被阻碍而形成密度流下潜;双温跃层主要由高温流动层通过紊动不完全侵蚀底部低温水层而形成;水库底部回流区方向受主流动层流线方向控制并随主流动层流线趋于水平而被压缩;泄流孔口高程处主流动层形成的流速切应变使附近温度梯度减小,等温线趋于稀疏,主流动层随流量增加而增厚.