一種水庫壩前垂向水溫參混逆溫效應觀測方法及裝置制造方法及圖紙

本發明專利技術公開了一種水庫壩前垂向水溫參混逆溫效應觀測方法及裝置，所述方法是根據水溫分層型水庫壩前水域不同季節的垂向水溫結構參混逆溫動態變化實際，提出了水溫分層水庫壩前垂向水溫參混逆溫動態變化的觀測垂線布設、垂線測點布設以及觀測工作周期安排；所述觀測裝置包括浮球、探頭鏈及設置在探頭鏈上的若干水溫水位在線觀測探頭，所述探頭鏈連接于浮球下部，所述探頭鏈下端還設置有配重物。采用本發明專利技術所述的觀測方法及裝置，提高了河流、水庫等水體的水溫變化及分布規律系統觀測工作技術水平及成果質量，克服了現有技術的不足，進一步提升河流、水庫等水體水溫變化規律數學模型研究、經驗公式改進及其計算軟件開發研究工作水平。

【技術實現步驟摘要】

本專利技術屬于水利水電工程水文觀測
，具體是涉及一種水庫壩前垂向水溫參混逆溫效應觀測方法及裝置。
技術介紹
水利水電工程等攔河水工建筑物成庫后改變了水庫庫區的水文情勢與水體環境，水庫既調蓄水量又儲存熱量，可能會導致水庫庫區水體水溫出現分層現象。對于水溫分層型水庫，其壩前垂向水溫結構總體來說可分為庫面的溫水層、庫中的斜溫層、庫下的冷水層三個部分，水溫分層型水庫大多數的增暖和冷卻現象都在溫水層(溫變層)進行，溫水層以下是溫度變化較迅速的斜溫層(溫躍層)，斜溫層以下是熱量難以交換的冷水層(滯溫層)。對于水溫分層型水庫，在夏季，水溫分層后形成了較為穩定的斜溫層，壩前水域水體溫度在水平方向上保持不變，僅垂直方向存在變化，而且由水溫引起的垂向密度梯度上下(下面水體重、上面水體輕)很難產生滲混，形成了入流和出流的水平層流；根據我國大部分水溫分層型水庫統計資料，其夏季庫面溫水層和庫下冷水層溫差可達15～20℃。在秋季，水溫分層型水庫表層水溫度降低，密度增加，庫面水下沉，產生對流現象，進入對流期，這樣入流和出流的流動，再加上來水的均勻滲混，使庫水溫達到了均勻分布。在冬季，水溫分層型水庫壩前表層水體水溫基本處于均勻分布，部分水溫分層型水庫還可能會形成表面冰蓋，冰蓋下面是4℃的水，形成冬季壩前水體逆溫分層分布。春季來臨后，水庫上層熱量的輸入大于支出，使水庫表面溫度升高，接近4℃時，會發生上下水層之間的水量交換，如遇有強風，則全深度的水達到均勻密度分布，水庫水溫也均勻分布。隨著次年夏季的來臨，水庫表面溫度升高，由于外力影響，熱量向較深層傳遞，在表面形成暖而輕的水層，冷而重的水分布在庫底，如果混合不能充分補償這種溫度和密度的垂直分布，則形成夏季水庫水溫分層結構。這種水溫分層型水庫多出現在規模較大，并且水流較慢的大型水庫。目前，我國水溫分層型水庫壩前水域不同季節的垂向水溫結構參混逆溫動態變化規律的機理研究很少，尤其是針對水溫分層水庫壩前垂向水溫參混逆溫效應觀測研究，更是處于空白階段，水溫分層水庫壩前垂向水溫參混逆溫效應觀測的技術方法與要求缺乏相關導則或規范的有效統一，觀測成果質量普遍存在系統性、代表性、可靠性不強等問題，對提高我國河流、水庫等水體水溫變化規律數學模型研究、經驗公式改進及其計算軟件開發等工作的參考意義不大，不能很好的指導水利水電工程環境影響系統研究工作的科學開展。因此，如何開展水溫分層水庫壩前垂向水溫參混逆溫效應觀測，研究水溫分層型水庫壩前水域不同季節的垂向水溫結構參混逆溫變化規律的影響機理，并為進行相關環境影響的系統研究作好技術支撐，是十分必要的。
技術實現思路
為解決上述問題，本專利技術提供了一種水庫壩前垂向水溫參混逆溫效應觀測方法及裝置。根據水溫分層型水庫壩前水域不同季節的垂向水溫結構參混逆溫動態變化規律情況，對水溫分層水庫壩前垂向水溫參混逆溫效應觀測方法作出要求，以提高水溫分層水庫壩前垂向水溫參混逆溫效應觀測工作技術水平及成果質量，從而克服了現有技術的不足。本專利技術是通過如下技術方案予以實現的。一種水庫壩前垂向水溫參混逆溫效應觀測方法，該方法是根據水溫分層型水庫壩前水域不同季節的垂向水溫結構參混逆溫動態變化實際，提出了水溫分層水庫壩前垂向水溫參混逆溫動態變化的觀測垂線布設、垂線測點布設以及觀測工作周期安排；所述水溫分層水庫壩前垂向水溫參混逆溫動態變化的觀測垂線布設，是指在水溫分層型水庫壩前水域一定范圍布設若干壩前垂向水溫參混逆溫動態變化觀測垂線，以觀測壩前水域不同季節的垂向水溫結構參混逆溫動態變化情況；所述水溫分層水庫壩前垂向水溫參混逆溫動態變化的垂線測點布設，是指根據壩前水域水深及觀測工作精度要求，在布設的壩前垂向水溫參混逆溫動態變化觀測垂線上采取自動觀測、人工觀測或自動觀測加人工觀測的方式，以觀測壩前水域不同季節的垂向水溫結構參混逆溫動態變化情況；所述水溫分層水庫壩前垂向水溫參混逆溫動態變化的觀測工作周期安排，是指根據水溫分層型水庫不同季節壩前水域水體垂向參混逆溫、水量交換變化情況，結合不同季節壩前水域垂向水溫變化實際，在壩前垂向水溫參混逆溫動態變化觀測垂線上采取長期自動觀測或定期人工觀測或長期自動觀測加定期人工觀測的方式，以觀測壩前水域不同季節的垂向水溫結構參混逆溫動態變化情況。所述布設若干壩前垂向水溫參混逆溫動態變化觀測垂線，是指根據觀測工作精度要求，分別在壩前庫區河道深弘線上與進水口中心線上布設若干壩前垂向水溫參混逆溫動態變化觀測垂線，觀測垂線具體布設數目、位置分布應根據觀測精度工作要求確定，各觀測垂線在河道橫向與縱向上的間距宜在200米～500米。所述壩前垂向水溫參混逆溫動態變化觀測垂線的具體布置數量如下：當壩前水域寬度在500米以內時，水溫觀測垂線為1條～2條，其中壩前庫區河道深弘線上至少設置1條；當壩前水域寬度在500米至1000米時，水溫觀測垂線宜為2條～3條，其中壩前庫區河道深弘線上、進水口中心線上至少各設置1條；當壩前水域寬度在1000米至2000米時，水溫觀測垂線宜為3條～5條，其中壩前庫區河道深弘線上、進水口中心線上至少各設置1條；當壩前水域寬度在2000米以上時，具體水溫觀測垂線布設數量應根據觀測工作精度要求予以設置，其中壩前庫區河道深弘線上、進水口中心線上至少各設置1條。所述壩前垂向水溫參混逆溫動態變化自動觀測，是指在壩前垂向水溫參混逆溫動態變化觀測垂線上設置水溫自動觀測裝置，以連續觀測壩前水域垂向水溫參混逆溫動態變化情況。所述壩前垂向水溫參混逆溫動態變化人工觀測，是指在壩前垂向水溫參混逆溫動態變化觀測垂線上采取水溫觀測儀器進行人工觀測的方式，以定期觀測壩前水域垂向水溫參混逆溫動態變化情況。一種水庫壩前垂向水溫參混逆溫效應觀測裝置，包括浮球、探頭鏈及設置在探頭鏈上的若干水溫水位在線觀測探頭，所述探頭鏈連接于浮球下部，所述探頭鏈下端還設置有配重物。所述浮球為漂浮于水庫表面并承受一定配重的浮體，浮球直徑根據配重所需浮力確定。所述水溫水位在線觀測探頭為具有數據遠程在線傳輸功能的水溫水位傳感器，其水溫測量分辨率為0.01℃，精度為0.1℃，范圍為-40～100℃，水位測量精度為0.1米。所述水溫水位在線觀測探頭采用電池作為電源，采用0.2毫米壁厚本文檔來自技高網...

【技術保護點】
一種水庫壩前垂向水溫參混逆溫效應觀測方法，其特征在于：該方法是根據水溫分層型水庫壩前水域不同季節的垂向水溫結構參混逆溫動態變化實際，提出了水溫分層水庫壩前垂向水溫參混逆溫動態變化的觀測垂線布設、垂線測點布設以及觀測工作周期安排；所述水溫分層水庫壩前垂向水溫參混逆溫動態變化的觀測垂線布設，是指在水溫分層型水庫壩前水域一定范圍布設若干壩前垂向水溫參混逆溫動態變化觀測垂線，以觀測壩前水域不同季節的垂向水溫結構參混逆溫動態變化情況；所述水溫分層水庫壩前垂向水溫參混逆溫動態變化的垂線測點布設，是指根據壩前水域水深及觀測工作精度要求，在布設的壩前垂向水溫參混逆溫動態變化觀測垂線上采取自動觀測、人工觀測或自動觀測加人工觀測的方式，以觀測壩前水域不同季節的垂向水溫結構參混逆溫動態變化情況；所述水溫分層水庫壩前垂向水溫參混逆溫動態變化的觀測工作周期安排，是指根據水溫分層型水庫不同季節壩前水域水體垂向參混逆溫、水量交換變化情況，結合不同季節壩前水域垂向水溫變化實際，在壩前垂向水溫參混逆溫動態變化觀測垂線上采取長期自動觀測或定期人工觀測或長期自動觀測加定期人工觀測的方式，以觀測壩前水域不同季節的垂向水溫結構參混逆溫動態變化情況。...

【技術特征摘要】
1.一種水庫壩前垂向水溫參混逆溫效應觀測方法，其特征在于：
該方法是根據水溫分層型水庫壩前水域不同季節的垂向水溫結構參
混逆溫動態變化實際，提出了水溫分層水庫壩前垂向水溫參混逆溫動
態變化的觀測垂線布設、垂線測點布設以及觀測工作周期安排；
所述水溫分層水庫壩前垂向水溫參混逆溫動態變化的觀測垂線
布設，是指在水溫分層型水庫壩前水域一定范圍布設若干壩前垂向水
溫參混逆溫動態變化觀測垂線，以觀測壩前水域不同季節的垂向水溫
結構參混逆溫動態變化情況；
所述水溫分層水庫壩前垂向水溫參混逆溫動態變化的垂線測點
布設，是指根據壩前水域水深及觀測工作精度要求，在布設的壩前垂
向水溫參混逆溫動態變化觀測垂線上采取自動觀測、人工觀測或自動
觀測加人工觀測的方式，以觀測壩前水域不同季節的垂向水溫結構參
混逆溫動態變化情況；
所述水溫分層水庫壩前垂向水溫參混逆溫動態變化的觀測工作
周期安排，是指根據水溫分層型水庫不同季節壩前水域水體垂向參混
逆溫、水量交換變化情況，結合不同季節壩前水域垂向水溫變化實際，
在壩前垂向水溫參混逆溫動態變化觀測垂線上采取長期自動觀測或
定期人工觀測或長期自動觀測加定期人工觀測的方式，以觀測壩前水
域不同季節的垂向水溫結構參混逆溫動態變化情況。
2.根據權利要求1所述的一種水庫壩前垂向水溫參混逆溫效應
觀測方法，其特征在于：所述布設若干壩前垂向水溫參混逆溫動態變
化觀測垂線，是指根據觀測工作精度要求，分別在壩前庫區河道深弘
線上與進水口中心線上布設若干壩前垂向水溫參混逆溫動態變化觀
測垂線，觀測垂線具體布設數目、位置分布應根據觀測精度工作要求
確定，各觀測垂線在河道橫向與縱向上的間距宜在200米～500米。
3.根據權利要求2所述的一種水庫壩前垂向水溫參混逆溫效應

\t觀測方法，其特征在于：所述壩前垂向水溫參混逆溫動態變化觀測垂
線的具體布置數量如下：
當壩前水域寬度在500米以內時，水溫觀測垂線為1條～2條，
其中壩前庫區河道深弘線上至少設置1條；
當壩前水域寬度在500米至1000米時，水溫觀測垂線宜為2條
～3條，其中壩前庫區河道深弘線上、進水口中心線上至少各設置1
條；
當壩前水域寬度在10...

【專利技術屬性】
技術研發人員：常理，王志光，魏浪，陳國柱，縱霄，王海磊，趙再興，李鑫，王火云，楊桃萍，唐忠波，張南波，范欣柯，張倩，張磊，周超，
申請(專利權)人：中國電建集團貴陽勘測設計研究院有限公司，
類型：發明
國別省市：貴州;52