本發(fā)明涉及水利水電工程技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種減緩水庫工程低溫水的方法。

背景技術(shù)：
水電工程建設(shè)，尤其是規(guī)模巨大的高壩水庫的建設(shè)，不可避免會帶來河流的水文態(tài)勢發(fā)生改變，水體、大氣之間原有的能量交換發(fā)生改變，水庫內(nèi)水體溫度不再是均勻分布，形成分層現(xiàn)象。在水電工程實際運行過程中，會導致下泄水溫通常在冬季高于天然河道，春夏季低于天然河道水溫。研究表明，春夏季節(jié)，分層水庫的底層水溫明顯低于表層水溫，電站引水口一般位于深水層，低溫水下泄將進一步引起下游河道水溫的變化，對下游水生生態(tài)的不利影響較為突出。因此，最大程度的減緩水庫下泄低溫水，對保護下游水生生物、減少工程對生態(tài)環(huán)境的影響有著重要的實際應(yīng)用價值和現(xiàn)實意義。目前對水電站下泄低溫水的治理方法主要有分層取水法，工程中最常見的分層取水方式有高低進水口方式和多層疊梁門方式。此外，研究表明，打破溫躍層是一種主動改善水溫分層的方法。具體的實施方法就是在取水口前面的一定范圍內(nèi)，用動力攪動或布置建筑物，促進水庫水體的上下對流，破壞水質(zhì)的分層結(jié)構(gòu)，從而提高底層水溫。以上設(shè)計或建設(shè)中的水電站工程中關(guān)于減緩下泄低溫水等技術(shù)措施方面大多存在以下若干問題：1、對于通過用動力攪動打破溫躍層改善水溫分層的方法，主要適用于小型水庫，對大型水庫使用效果有限；2、對于通過在壩前布置建筑物改善水溫分層的方法，有的需要與主體工程同步實施，有的對大壩運行以及航運安全有潛在的危險性；3、疊梁門的建設(shè)需要與主體工程同步實施，結(jié)構(gòu)復雜操作麻煩，運行效率不高。

技術(shù)實現(xiàn)要素：
本發(fā)明克服了現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種減緩水庫工程低溫水的方法，用于減緩工程下泄低溫水對大壩下游生態(tài)的影響。考慮到現(xiàn)有技術(shù)的上述問題，根據(jù)本發(fā)明公開的一個方面，本發(fā)明采用以下技術(shù)方案：一種減緩水庫工程低溫水的方法，它包括：設(shè)置繞過大壩主體工程的引水隧洞，所述引水隧洞的出水口設(shè)置在壩下江段，所述引水隧洞的取水口設(shè)置在壩上庫區(qū)江段，將壩上庫區(qū)江段合適水溫的水體引至壩下，以減緩下泄低溫水對大壩下游生態(tài)的影響。為了更好地實現(xiàn)本發(fā)明，進一步的技術(shù)方案是：根據(jù)本發(fā)明的一個實施方案，所述出水口設(shè)置在距所述壩主體工程邊緣至少1km的江段位置。根據(jù)本發(fā)明的另一個實施方案，所述取水口的位置設(shè)置在距所述壩主體工程邊緣至少1km的江段位置。根據(jù)本發(fā)明的另一個實施方案，所述取水口的位置位于水下溫躍層以上位置。根據(jù)本發(fā)明的另一個實施方案，它還包括設(shè)置繞過大壩主體工程的明渠，所述明渠的出水口設(shè)置在壩下江段，所述明渠的取水口設(shè)置在壩上庫區(qū)江段。本發(fā)明還可以是：根據(jù)本發(fā)明的另一個實施方案，所述引水隧洞的取水口設(shè)置在水體沒有出現(xiàn)明顯分層現(xiàn)象的庫區(qū)江段。與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的有益效果之一是：本發(fā)明的一種減緩水庫工程低溫水的方法，通過隧洞將壩上較高溫度的水體下泄至壩下江段，取水口設(shè)在壩上江段，引溫躍層及以上位置的水體下泄，能直接有效的提高壩下水體溫度，從而可盡快達到魚類正常繁殖所需水溫，同時下泄的水量對壩下江段也能起到生態(tài)流量的補充作用，具有很好的生態(tài)效益。具體實施方式下面結(jié)合實施例對本發(fā)明作進一步地詳細說明，但本發(fā)明的實施方式不限于此。一種減緩水庫工程低溫水的方法，它包括：設(shè)置繞過大壩主體工程的引水隧洞，所述引水隧洞的出水口設(shè)置在壩下江段，所述引水隧洞的取水口設(shè)置在壩上庫區(qū)江段，將壩上庫區(qū)江段合適水溫的水體引至壩下，以減緩下泄低溫水對大壩下游生態(tài)的影響。以上方案即是從分層取水的角度出發(fā)，根據(jù)電站主體工程區(qū)域的地理條件，選擇新建引水隧洞的方式，取水口優(yōu)選設(shè)置在庫區(qū)水體溫躍層以上位置，使水庫表層水和溫躍層水通過隧洞下泄至壩下，這樣可以中和主體工程下泄的底層低溫水，起到有效抬高壩下水溫的作用。引水隧洞出水口設(shè)置：為了不干擾電站正常運行，出水口設(shè)置在壩下1km以下江段位置。取水口位置設(shè)置：為了不干擾電站正常運行，取水口的位置設(shè)置在壩上1km以上江段。根據(jù)模型計算和實際監(jiān)測，確定每年3-6月份時期，庫區(qū)水體水溫垂向分布特征，特別是溫躍層變化特征。在3-6月份期間，通過工程措施引庫區(qū)溫躍層及以上的水體下泄，能有效、快捷的提高壩下水體溫度?？紤]到不影響主體工程正常運行，并且降低修建成本的原則，本方案的橫向取水口是設(shè)置在靠近大壩的庫區(qū)江段，并根據(jù)水庫3-6月期間的水體溫度垂向分層特征，取水口設(shè)置在溫躍層及以上位置。但是高壩水庫在3-6月期間，距離大壩較遠的庫區(qū)江段，水體沒有出現(xiàn)明顯分層現(xiàn)象，并且水體溫度高于下泄水溫，因此，也可以將取水口設(shè)置在沒有出現(xiàn)分層的江段，但是距離壩下位置較遠，修建的隧洞距離較長，導致成本偏高。根據(jù)電站工程的區(qū)域特點，也可采用隧洞加明渠的方式將壩上較高溫度的水體引至壩下江段。明渠的出水口設(shè)置在壩下江段，所述明渠的取水口設(shè)置在壩上庫區(qū)江段。綜上所述，本發(fā)明技術(shù)方案主要是根據(jù)水電主體工程所在位置的地理條件，新建引水隧洞，以及取水口設(shè)置在庫區(qū)溫躍層以上位置，使水庫表層水和溫躍層水通過隧洞下泄至壩下，有效減緩工程下泄低溫水對大壩下游的影響。較高溫度的水體通過新建的引水隧洞下泄至壩下江段，能直接有效的提高壩下水體溫度，盡快達到魚類正常繁殖所需水溫，同時下泄的水量對壩下江段也能起到生態(tài)流量的補充作用，有很好的生態(tài)效益。在減緩高壩水庫低溫水的技術(shù)措施中，目前實際應(yīng)用的主要是采用疊梁門分層取水的方法，需要和主體工程同步建設(shè)，并且運行效率不高，耗時過長，效果有限。本發(fā)明通過新修建引水隧洞，不需要與主體工程同步建設(shè)，同時在實際運行時方便快捷。以某水電工程為例，以***水電站為應(yīng)用背景進行效果說明：***水電站位于某地上游184km，最大壩高278m，多年平均流量4620m3/s，正常蓄水位600m，對應(yīng)回水長度204km，庫容115.7億m3。根據(jù)“***水電站環(huán)境影響報告書”，***水庫全年均處于水溫分層狀態(tài)，下泄水溫延遲現(xiàn)象較為明顯，特別是從3月至9月，出流溫度較建壩前平均降低了1.5℃，4月降低最多為3.2℃?？紤]到3～6月份是多種魚類的繁殖季節(jié)，對水溫十分敏感，因此采取相關(guān)措施減緩低溫水下泄。具有十分重要的意義。以原***單獨運行、單層取水2月水溫為初始條件，采用***單獨運行的調(diào)度過程和相關(guān)區(qū)域多年平均氣象條件，在3～6月采用引水隧洞取表層20m的水體，根據(jù)寬度平均立面二維水庫水溫預測模型計算，月均最大改善效果為1.0℃(3-4月)，日均最大改善效果為1.4℃。5-6月，由于水位下降，表層取水沒有明顯的效果。本說明書中各個實施例采用遞進的方式描述，每個實施例重點說明的都是與其它實施例的不同之處，各個實施例之間相同相似部分相互參見即可。在本說明書中所談到的“一個實施例”、“另一個實施例”、“實施例”、等，指的是結(jié)合該實施例描述的具體特征、結(jié)構(gòu)或者特點包括在本申請概括性描述的至少一個實施例中。在說明書中多個地方出現(xiàn)同種表述不是一定指的是同一個實施例。進一步來說，結(jié)合任一實施例描述一個具體特征、結(jié)構(gòu)或者特點時，所要主張的是結(jié)合其他實施例來實現(xiàn)這種特征、結(jié)構(gòu)或者特點也落在本發(fā)明的范圍內(nèi)。盡管這里參照本發(fā)明的多個解釋性實施例對本發(fā)明進行了描述，但是，應(yīng)該理解，本領(lǐng)域技術(shù)人員可以設(shè)計出很多其他的修改和實施方式，這些修改和實施方式將落在本申請公開的原則范圍和精神之內(nèi)。更具體地說，在本申請公開和權(quán)利要求的范圍內(nèi)，可以對主題組合布局的組成部件和/或布局進行多種變型和改進。除了對組成部件和/或布局進行的變型和改進外，對于本領(lǐng)域技術(shù)人員來說，其他的用途也將是明顯的。