一种水库回水区垂向水温动态变化观测方法及系统技术方案

本发明专利技术公开了一种水库回水区垂向水温动态变化观测方法及系统，所述方法是根据水库水位与水温变化特性、不同水温观测周期分布、观测工作精度、观测工作代表性实际，结合水库回水区各特征区域的垂向水温动态变化规律情况，对水库回水区垂向水温动态变化的空间分布规律观测、时间分布规律观测，以及水库回水区垂向水温动态变化观测垂线、垂线测点布设；所述系统包括水库常年回水区、水库变动回水区及水库回水末端区，在水库常年回水区、水库变动回水区及水库回水末端区分别设置有若干垂向水温动态变化空间分布规律观测断面，在每个观测断面处均设置有水温观测仪器。本发明专利技术确保了水库回水区垂向水温动态变化规律观测结果的系统性、代表性、可靠性。

【技术实现步骤摘要】
一种水库回水区垂向水温动态变化观测方法及系统
本专利技术属于水利水电工程水文观测
，具体是涉及一种水库回水区垂向水温动态变化观测方法及系统。
技术介绍
水利水电工程等拦河水工建筑物成库后改变了水库库区的水文情势与水体环境，水库既调蓄水量又储存热量，因此会导致水库库区水体水温出现分层现象，理论上，河流分层型水库在河道纵向上一般分为坝前库段的水温分层区、水库库中的水温过渡区、水库库尾的水温混合区三个水温分布特性区域，且该三个特性区域不同时期在水库纵向上河道的分布范围是动态变化的。根据水利水电工程水库大坝以上纵向河道的水位运行及变化，水库回水区分为近坝段的常年回水区、库中的变动回水区以及库尾的回水末端区三个水位分布特征区域，水库回水区三个特征区域水位的运行与变化，会导致水库回水区垂向水温分布特性随着水位运行在不同时期而动态变化，这种动态变化即决定了水库河道纵向水温整体分布与变化。然而，理论上水利水电工程水库库区的坝前水温分层区、库中水温过渡区和库尾水温混合区三个“水温分布特性区域”，与实际上水库回水区的近坝段常年回水区、库中变动回水区、库尾回水末端区三个“水位运行特征区域”之间的耦合效应关系研究，以及由此带来的相关影响研究，目前尚处于空白阶段，尤其是针对水库回水区垂向水温动态变化及相关效应的观测研究方面，水库回水区垂向水温动态变化观测的技术方法与要求缺乏相关导则或规范的有效统一，观测成果质量普遍存在系统性、代表性、可靠性不强等问题，对提高我国河流、水库等水体水温变化规律数学模型研究、经验公式改进及其计算软件开发等工作的参考意义不大，不能很好的指导水利水电工程库区环境影响系统研究工作的科学开展。因此，对水库回水区垂向水温动态变化观测，研究水库理论上的“水温分布特性区域”与实际上的“水位运行特征区域”之间的耦合效应，并为进行相关环境影响的系统研究作好技术支撑，是十分必要的。
技术实现思路
为解决上述问题，本专利技术提供一种水库回水区垂向水温动态变化观测方法及系统。根据水库水位与水温变化特性、不同水温观测周期分布、观测工作精度、观测工作代表性实际，结合水库回水区各特征区域的垂向水温动态变化规律情况，对水库回水区垂向水温动态变化观测方法作出要求，以提高水库回水区垂向水温动态变化观测工作技术水平及成果质量，克服现有技术的不足。本专利技术是通过如下技术方案予以实现的。一种水库回水区垂向水温动态变化观测方法，该方法是根据水库水位与水温变化特性、不同水温观测周期分布、观测工作精度、观测工作代表性实际，结合水库回水区各特征区域的垂向水温动态变化规律情况，对水库回水区垂向水温动态变化的空间分布规律观测、时间分布规律观测，以及水库回水区垂向水温动态变化观测垂线、垂线测点布设；所述水库回水区垂向水温动态变化的空间分布规律观测是指根据观测水库回水区各特征区域实际进行垂向水温动态变化空间分布规律观测，具体空间分布规律观测断面布设根据水库三个特征区域分布及变化实际，同时兼顾水库水温分布特征突变情况、观测工作精度、观测断面布设代表性要求，对水库常年回水区、变动回水区、回水末端区垂向水温动态变化空间分布规律的观测工作予以综合考虑；所述水库回水区垂向水温动态变化的时间分布规律观测是指根据观测水库不同水文、生态、气象变化过程进行不同观测周期水库回水区垂向水温动态变化的时间分布规律观测；所述水库回水区垂向水温动态变化观测垂线、垂线测点布设是指在水库回水区垂向水温动态变化各拟定观测断面上进行观测垂线布设以及各观测垂线具体测点布设。所述水库回水区垂向水温动态变化观测采用人工操作方式，将水温观测仪器置于指定水温观测垂线的待测点上，停留至少15秒，待仪器读数稳定且自动记录垂向测点水温与水深数据后，将探头移至下一测点，直至整条垂线观测完成，回收探头，并现场备份观测仪器相关数据。所述水库常年回水区垂向水温动态变化空间分布规律观测是指在水库常年回水区根据其水位运行与变化特征进行垂向水温动态变化空间分布规律观测断面的布设，水库常年回水区观测断面至少考虑常年回水区下端和常年回水区上端两个控制断面。所述水库变动回水区垂向水温动态变化空间分布规律观测是指在水库变动回水区根据其水位运行与变化特征进行垂向水温动态变化空间分布规律观测断面的布设，水库变动回水区观测断面至少考虑变动回水区下端、变动回水区中段和变动回水区上端三个控制断面。所述水库回水末端区垂向水温动态变化空间分布规律观测是指在水库回水末端区根据其水位运行与变化特征进行垂向水温动态变化空间分布规律观测断面的布设，水库回水末端区观测断面至少考虑回水末端区下端和回水末端区下端上游5～10km的库区上游河段断面两个控制断面。所述水库回水区垂向水温动态变化的不同水文周期内时间分布规律观测是指根据水库水位的升降运行与变化规律进行水库回水区垂向水温动态变化的时间分布规律观测；水库回水区垂向水温动态变化的不同生态周期内时间分布规律观测是指根据水库主要水生生态保护目标性周期过程规律进行水库回水区垂向水温动态变化的时间分布规律观测；水库回水区垂向水温动态变化的不同气象周期内时间分布规律观测是指根据水库不同水文年内四季交替变化情况进行水库回水区垂向水温动态变化的时间分布规律观测。所述水库回水区垂向水温动态变化观测断面垂线布设是指根据观测断面宽度及观测工作精度要求，在各观测断面上布设水库回水区垂向水温动态变化观测垂线。所述水库回水区垂向水温动态变化观测垂线测点布设是指根据观测断面深度及水体垂向水温分布实际，在水库回水区垂向水温动态变化观测垂线上布设具体水温测点。一种水库回水区垂向水温动态变化观测系统，包括水库常年回水区、水库变动回水区及水库回水末端区，所述水库常年回水区、水库变动回水区及水库回水末端区分别设置有若干垂向水温动态变化空间分布规律观测断面，在每个观测断面处均设置有水温观测仪器。所述水温观测仪器采用能自动记录水深和水温参数的仪器，且仪器中的水温传感器的分辨率不小于0.01℃，精度不小于±0.15℃，量测范围为-5～100℃；水深传感器精度为不小于0.3米，工作深度范围为0～500米。所述水温观测仪器采用YSI6600多参数水质监测仪。本专利技术的有益效果是：采用本专利技术所述水库回水区垂向水温动态变化观测系统，对提高我国河流、水库等水体的水温变化及分布规律系统观测工作技术水平及成果质量，克服现有技术的不足，进一步提升我国河流、水库等水体水温变化规律数学模型研究、经验公式改进及其计算软件开发研究工作水平，推动行业技术进步具有重要意义，经济、社会、环境效益显著。与现有技术相比，本专利技术所述水库回水区垂向水温动态变化观测系统考虑了水库水位与水温变化特性、不同水温观测周期分布、观测工作精度、观测工作代表性等实际，提出了水库回水区垂向水温动态变化的空间分布规律观测、时间分布规律观测，以及水库回水区垂向水温动态变化观测垂线、垂线测点布设等观测方法与技术要求，对水库回水区垂向水温动态变化规律的观测进行了全面、有效覆盖，确保了水库回水区垂向水温动态变化规律观测结果的系统性、代表性、可靠性。附图说明图1为本专利技术中龙滩水电站水库回水区垂向水温动态变化规律观测断面布置图。图中：1-龙滩水电站坝前600m观测断面，2-布柳河汇口上游1km支流观测断面，3本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种水库回水区垂向水温动态变化观测方法，其特征在于：该方法是根据水库水位与水温变化特性、不同水温观测周期分布、观测工作精度、观测工作代表性实际，结合水库回水区各特征区域的垂向水温动态变化规律情况，对水库回水区垂向水温动态变化的空间分布规律观测、时间分布规律观测，以及水库回水区垂向水温动态变化观测垂线、垂线测点布设；所述水库回水区垂向水温动态变化的空间分布规律观测是指根据观测水库回水区各特征区域实际进行垂向水温动态变化空间分布规律观测，具体空间分布规律观测断面布设根据水库三个特征区域分布及变化实际，同时兼顾水库水温分布特征突变情况、观测工作精度、观测断面布设代表性要求，对水库常年回水区、变动回水区、回水末端区垂向水温动态变化空间分布规律的观测工作予以综合考虑；所述水库回水区垂向水温动态变化的时间分布规律观测是指根据观测水库不同水文、生态、气象变化过程进行不同观测周期水库回水区垂向水温动态变化的时间分布规律观测；所述水库回水区垂向水温动态变化观测垂线、垂线测点布设是指在水库回水区垂向水温动态变化各拟定观测断面上进行观测垂线布设以及各观测垂线具体测点布设。

【技术特征摘要】
1.一种水库回水区垂向水温动态变化观测方法，其特征在于：该方法是根据水库水位与水温变化特性、不同水温观测周期分布、观测工作精度、观测工作代表性实际，结合水库回水区各特征区域的垂向水温动态变化规律情况，对水库回水区垂向水温动态变化的空间分布规律观测、时间分布规律观测，以及水库回水区垂向水温动态变化观测垂线、垂线测点布设；所述水库回水区垂向水温动态变化的空间分布规律观测是指根据观测水库回水区各特征区域实际进行垂向水温动态变化空间分布规律观测，具体空间分布规律观测断面布设根据水库三个特征区域分布及变化实际，同时兼顾水库水温分布特征突变情况、观测工作精度、观测断面布设代表性要求，对水库常年回水区、变动回水区、回水末端区垂向水温动态变化空间分布规律的观测工作予以综合考虑；所述水库回水区垂向水温动态变化的时间分布规律观测是指根据观测水库不同水文、生态、气象变化过程进行不同观测周期水库回水区垂向水温动态变化的时间分布规律观测；所述水库回水区垂向水温动态变化观测垂线、垂线测点布设是指在水库回水区垂向水温动态变化各拟定观测断面上进行观测垂线布设以及各观测垂线具体测点布设。2.根据权利要求1所述的一种水库回水区垂向水温动态变化观测方法，其特征在于：所述水库回水区垂向水温动态变化观测采用人工操作方式，将水温观测仪器置于指定水温观测垂线的待测点上，停留至少15秒，待仪器读数稳定且自动记录垂向测点水温与水深数据后，将探头移至下一测点，直至整条垂线观测完成，回收探头，并现场备份观测仪器相关数据。3.根据权利要求1所述的一种水库回水区垂向水温动态变化观测方法，其特征在于：所述水库常年回水区垂向水温动态变化空间分布规律观测是指在水库常年回水区根据其水位运行与变化特征进行垂向水温动态变化空间分布规律观测断面的布设，水库常年回水区观测断面至少考虑常年回水区下端和常年回水区上端两个控制断面。4.根据...

【专利技术属性】
技术研发人员：常理，王志光，赵再兴，魏浪，陈国柱，张南波，纵霄，李鑫，杨桃萍，唐忠波，范欣柯，张倩，周超，王火云，
申请(专利权)人：中国电建集团贵阳勘测设计研究院有限公司，
类型：发明
国别省市：贵州;52