[发明专利]一种水库水温结构分析方法

说明书

一种水库水温结构分析方法，包括如下步骤：S1、获取隔水幕墙顶部高程的全年逐日变化数据，并将隔水幕墙顶部高程的全年逐日变化数据转化为水温模型中网格编号的全年逐日变化数据；S2、将所述网格编号的全年逐日变化数据输入水温模型，并进行逐日的水温结构分析；S3、当下一日隔水幕墙顶部高程与当前日隔水幕墙顶部高程不一致时，中断分析，将下一日的隔水幕墙阻拦范围网格的下游侧网格边界修改为不过水边界，其余网格设置为过水边界，再继续分析。由于采用了上述技术方案，与现有技术相比，本发明使得在使用水温模型进行水库水温结构分析时能够自动调整隔水幕墙的顶部高程，使其随水位的变化而升降，进而减少计算误差。

技术领域

本发明涉及数据处理方法领域，具体涉及一种水库水温结构分析方法。

背景技术

高坝大库易在春夏形成水库水温分层的现象，水温较高的水体位于上层，温度较低的水体位于下层。而电站取水口多高程较低，所取水温为低温水，造成春夏季下泄低温水的问题。电站春夏季下泄低温水，将会影响下游河道的鱼类繁殖和农作物生长，造成严重的生态影响。

隔水幕墙是提升电站下泄水温的工程措施之一，其原理是在取水口上游修建一道位于水下的隔水幕墙，挡住底层低温水，使上层温度较高的水体越过幕墙顶端，进入电站进水口，达到提升电站下泄水温的目的。

隔水幕墙在设计时，首先需利用CE-QUAL-W2软件建立全库、全年尺度的宽度平均立面二维水库水温模型，然后分析隔水幕墙实施后水库各月水温结构的变化，以及下泄水温和幕墙的水温改善效果。

隔水幕墙为柔性结构，其形态可随水位变化而变化。即幕墙的顶部是随着水位的升降而升降的。但是，目前行业所有建立全库宽度平均立面二维水温模型的模拟软件均不具备含有形态可变、薄壁拦挡结构的全库、全年尺度水库水温模拟功能。换而言之，现有软件在计算过程中无法自动调整隔水幕墙的顶部高程，使其随水位的变化而升降，而高坝大库水位变幅较大，多超过50m，幕墙顶部高程的变幅也将接近50m，而现有的计算软件在计算过程中忽略这种大幅度变化，将幕墙顶部高程设为固定值，从而导致计算误差较大。

隔水幕墙的研究和设计，数据低温水治理行业的前沿领域。但是上述问题的出现，严重制约了行业对隔水幕墙的设计水平，限制了隔水幕墙的研究深度，因此迫切需要一种考虑隔水幕墙形态变化的水库水温结构分析方法。

发明内容

为解决背景技术中现有的计算软件在计算过程中将幕墙顶部高程设为固定值，从而导致计算误差较大的问题，本发明提供了一种水库水温结构分析方法，具体技术方案如下。

一种水库水温结构分析方法，包括如下步骤：

S1、获取隔水幕墙顶部高程的全年逐日变化数据，并将隔水幕墙顶部高程的全年逐日变化数据转化为水温模型中网格编号的全年逐日变化数据；

S2、将所述网格编号的全年逐日变化数据输入水温模型，并进行逐日的水温结构分析；

S3、当下一日隔水幕墙顶部高程与当前日隔水幕墙顶部高程不一致时，中断分析，将下一日的隔水幕墙阻拦范围网格的下游侧网格边界修改为不过水边界，其余网格设置为过水边界，再继续分析；所述隔水幕墙阻拦范围网格为隔水幕墙顶部高程对应的网格编号所对应网格至河床底部网格编号所对应网格的上一层网格。

所述水温模型为宽度平均立面二维全库水温模型。参考文献：骆辉煌,李翀,廖文根.“CE-QUAL-W2模型在三峡水库水温模拟中的应用”，中国环境与生态水力学(2012)，中国水利水电出版社。