一种用于水利水电工程水库水温结构的判别方法技术

本发明专利技术涉及一种用于水利水电工程水库水温结构的判别方法，所述的判别方法包括判别计算公式和判别准则公式等。本发明专利技术的方法已经在国内澜沧江、金沙江、雅砻江等流域已建水电站和水库工程中得到验证，准确度高。本发明专利技术的方法输入条件简单，计算方便，能够快速判断出水库水温的结构类型，能够为水利水电后续的工程设计提供重要的技术支撑。

【技术实现步骤摘要】
一种用于水利水电工程水库水温结构的判别方法
本专利技术涉及水利水电工程
，具体来说是一种用于水利水电工程水库水温结构的判别方法

技术介绍
由于水库库容及水深、库内水体交换的频繁程度、水库运行方式，以及水文地质、气象、地理位置等因素的差异，水库水温随水深呈不同性状的变化。密度分层分布所形成的重力作用与库内水流所形成的混合作用的程度不同，垂向分层强弱的差异是很大的，一般由弱到强可分为混合型、过渡型和分层型三种结构。在水库水温结构判别方面，基于经验类比和成因分析，国内外提出的方法都是公式加经验的方法，这些方法经过国内水利水电工程的实践应用，发现也得不到准确合理的判别结果。如最常用的α和β指数法，仅考虑了来流量与库容的关系，对于死水位较高的电站，由于水库下层水较少被引用，难以被扰动，因而与上层水之间由对流引起的热量交换就较少，仅靠紊动扩散对热量的传递影响有限，因此，α和β指数法判断为混合型的水库，如果大坝和死水位都较高，出现分层情况的可能性还是很大的。为避免水利水电工程水库低温水对水生生态环境造成影响，亟需研究一种能够准确判断水库水温结构的方法。
技术实现思路
本专利技术正是为了解决上述问题缺陷，提供一种用于水利水电工程水库水温结构的判别方法。本专利技术的方法是在考虑年内流量差异的基础上，对各月替换次数进行修正，并综合各月计算结果确定水库的水温结构。本专利技术采用如下技术方案实现。一种用于水利水电工程水库水温结构的判别方法，所述的判别方法包括步骤1：判别计算公式：<br>m＝count(Ai>20)(2)n＝count(12≤Ai≤20)(3)其中，Ai为逐月判别系数；Vm为各月坝址径流量；Wmr为水库当月库容；Qmax为最大月流量；Qmin为最小月流量；m为Ai>20的月份的数量；n为12≤Ai≤20的月份的数量。进一步为，本专利技术所述的判别方法包括步骤2：根据水利水电工程设计成果，收集多年平均工况下水库逐月库容、逐月坝址径流量，以及年内坝址最大月流量和最小月流量。进一步为，本专利技术所述的判别方法包括步骤3：将水库逐月库容、逐月坝址径流量、最大月流量和最小月流量，输入到判别公式(1)中进行计算，得到逐月的Ai值。进一步为，本专利技术所述的判别方法包括步骤4：将计算得出各月Ai值，输入到公式(2)、公式(3)中计算出Ai>20的月份的数量m值，12≤Ai≤20的月份的数量n值。进一步为，本专利技术所述的判别方法包括使用判别准则公式进行判别：进一步为，本专利技术所述的判别方法包括步骤5：将m、n值输入到判别准则公式(4)中进行水温结构类型的判断，最后得出水库水温的结构类型。进一步为，本专利技术所述的判别方法包括以下分析定义：当m≥3时定义为水库水温的结构类型为混合型；当m＜3，且m+n＜4定义为水库水温的结构类型为分层型；当m＜3，且m+n≥4定义为水库水温的结构类型为过渡型。本专利技术所涉及的三种水库水温的结构类型均为现有行业常用的定义名称，而本专利技术所提供的新的判别方法，实现了新的技术方案的计算方式和定义方式。本专利技术的有益效果为，1)本方法与以往常用的α-β指数法等判别法相比，本方法是结合水库实际运行情况，在考虑年内流量差异的基础上，对各月替换次数进行修正，并综合各月计算结果确定水库的水温结构。本专利技术克服了以往常用的α-β指数法是仅考虑了年径流量和总库容，没有考虑水库实际运行中根据来流进行调节时其库容是变动的、入库流量的年内差异也很大等因素，致使计算结果误差较大的缺陷。2)该方法已经在国内澜沧江、金沙江、雅砻江等流域已建水电站和水库工程中得到验证，准确度高。3)该方法输入条件简单，计算方便，能够快速判断出水库水温的结构类型，能够为水利水电后续的工程设计提供重要的技术支撑。下面结合具体实施方式本专利技术做进一步解释。具体实施方式一种用于水利水电工程水库水温结构的判别方法，所述的判别方法包括步骤1：判别计算公式：m＝count(Ai>20)(6)n＝count(12≤Ai≤20)(7)其中，Ai为逐月判别系数；Vm为各月坝址径流量；Wmr为水库当月库容；Qmax为最大月流量；Qmin为最小月流量；m为Ai>20的月份的数量；n为12≤Ai≤20的月份的数量。进一步为，本专利技术所述的判别方法包括步骤2：根据水利水电工程设计成果，收集多年平均工况下水库逐月库容、逐月坝址径流量，以及年内坝址最大月流量和最小月流量。进一步为，本专利技术所述的判别方法包括步骤3：将水库逐月库容、逐月坝址径流量、最大月流量和最小月流量，输入到判别公式(1)中进行计算，得到逐月的Ai值。进一步为，本专利技术所述的判别方法包括步骤4：将计算得出各月Ai值，输入到公式(2)、公式(3)中计算出Ai>20的月份的数量m值，12≤Ai≤20的月份的数量n值。进一步为，本专利技术所述的判别方法包括使用判别准则公式进行判别：进一步为，本专利技术所述的判别方法包括步骤5：将m、n值输入到判别准则公式(4)中进行水温结构类型的判断，最后得出水库水温的结构类型。进一步为，本专利技术所述的判别方法包括以下分析定义：当m≥3时定义为水库水温的结构类型为混合型；当m＜3，且m+n＜4定义为水库水温的结构类型为分层型；当m＜3，且m+n≥4定义为水库水温的结构类型为过渡型。本专利技术所涉及的三种水库水温的结构类型均为现有行业常用的定义名称，而本专利技术所提供的新的判别方法，实现了新的技术方案的计算方式和定义方式。实施例：一种用于水利水电工程水库水温结构的判别方法，包括以下步骤：(1)根据水利水电工程设计成果，收集多年平均工况下水库逐月库容、逐月坝址径流量，以及年内坝址最大月流量和最小月流量。三个典型水库的库容和流量见附表1、附表2，根据附表2，采用月径流量＝月流量×月天数×24小时×60分钟×60秒，分别计算出3个水库的逐月径流量。根据表2分别找出3个水库年内最大月流量和最小月流量。表1单位：108m3表2单位：m3/s(2)将水库逐月库容、逐月坝址径流量、最大月流量和最小月流量，输入到判别公式(1)中进行计算，得到逐月的Ai值。表3(3)将计算得出各月Ai值，输入到公式(2)、公式(3)中计算出Ai>20的月份的数量m值，12≤Ai≤20的月份的数量n值。水库A，m＝0，n＝0；水库B，m＝1，n＝3；水库C，m＝3。(4)将m、n值输入到判别准则公式(4)中进行水温结构类型的判断，最后得出水库水温的结构类型。水库A为分层型水库；水库B为过渡型；水库C为混合型。(5)为判别该方法的准确性，将本方法与以前常用的α—β指数法进行对比分析。以水库C为例，采用α—β指数法，年径流量与库容比α为11.5，水温结构属于过渡型，且α值较小，可能存在分层现象。但无论是二维本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种用于水利水电工程水库水温结构的判别方法，其特征在于，所述的判别方法包括步骤1：/n判别计算公式：/n

【技术特征摘要】
1.一种用于水利水电工程水库水温结构的判别方法，其特征在于，所述的判别方法包括步骤1：
判别计算公式：



m＝count(Ai>20)(2)
n＝count(12≤Ai≤20)(3)
其中，Ai为逐月判别系数；Vm为各月坝址径流量；Wmr为水库当月库容；Qmax为最大月流量；Qmin为最小月流量；m为Ai>20的月份的数量；n为12≤Ai≤20的月份的数量。


2.根据权利要求1所述的用于水利水电工程水库水温结构的判别方法，其特征在于，所述的判别方法包括步骤2：根据水利水电工程设计成果，收集多年平均工况下水库逐月库容、逐月坝址径流量，以及年内坝址最大月流量和最小月流量。


3.根据权利要求2所述的用于水利水电工程水库水温结构的判别方法，其特征在于，所述的判别方法包括步骤3：将水库逐月库容、逐月坝址径流量、最大月流量和最小月流量，输入到判别公式(1)中进行计算，得到逐月的Ai值。

【专利技术属性】
技术研发人员：郝红升，陈媛媛，梁瑞峰，梁礼绘，
申请(专利权)人：中国电建集团昆明勘测设计研究院有限公司，
类型：发明
国别省市：云南;53