不同类型水库对库区及河道水温的影响

水库运行方式是引起河流水文情势和水体热量变化的人为可控因素。选取两个不同类型的调节型水库,通过对比它们的水温实测资料和水温模型模拟结果,分析了不同类型水库对水温的影响特征。研究表明,对多年调节水库而言,在枯水年高水位时,汛期库区垂向水温呈稳定的3层分布,底层水温变幅较小,受水库调节,下泄水体水温过程相比天然河道坦化作用明显,彻底改变了天然水温季节性高低分明的正弦分布规律;在平水年低水位时,非汛期水库垂向水温分布为混合型分布,汛期为两分层分布,底部没有恒温层,下泄水体对河道水温影响较小;丰水年中水位运行对水温的影响介于前两者之间;对于年调节水库而言,在丰水年和平水年对水温的影响基本一致,而在枯水年升温期下泄水体升温与前两者相比明显滞后。因此,应关注不同类型水库运行方式对水温的影响差异,通过设置合理的水库运行方式可以避免对下泄低温水的负面影响。     

不同湍流模型对库区水温分布模拟的影响

【目的】探讨不同湍流模型对库区水温分布模拟的差异,为大型深水水库水温的准确模拟提供科学依据。【方法】以黄河上游李家峡水库为例,分别选取Smagorinsky、标准k-ε、混合k-ε等3种湍流模型,模拟预测李家峡水库升温期和高温期库区水温的分布,利用实测的水温资料,对比分析3种湍流模型水温模拟的精度,总结3种湍流模型模拟库区水温的分布规律。【结果】Smagorinsky模型、混合k-ε模型模拟的坝前垂向水温与实测水温吻合程度较高,标准k-ε模型的模拟结果与实测水温有一定差异;3种湍流模型模拟的发电引水口水温均高于实测水温,混合k-ε湍流模型模拟的5月水温与实测水温的最大误差为5.2%,Smagorinsky模型、标准k-ε模型模拟该月水温的相应误差为11.1%和8.2%,以混合k-ε湍流模型的误差最小、精度最高;升温期3种模型模拟的纵垂向水温均呈混合状态分布,高温期均呈弱分层状态分布,其中混合k-ε模型模拟水温在水下20m以内出现较为明显的温跃层,与实测水温更为接近。【结论】针对大型深水水库的水温模拟,宜采用混合k-ε湍流模型,其模拟精度高、水温分布更接近实测。     

基于低场核磁共振技术的玉米子粒发育过程中水分变化规律

基于低场核磁共振(low-field nuclear magnetic resonance,LF-NMR)技术观测子粒发育过程的水分迁移动态,分析不同种质玉米子粒水分变化规律。结果表明,在子粒发育初期,郑单958与先玉335的子粒含水率存在显著差异,且一直伴随整个发育时期。在整个发育期,自由水和半结合水含量逐渐降低,结合水含量逐渐升高,整体水分向结合水方向迁移。DAP36-DAP43是两品种水分相态差异最大的生育期;在成熟期,半结合水是两品种间唯一有差异的水分相态。各指标相关性分析结果显示,淀粉与结合水呈显著正相关,与自由水、半结合水呈显著负相关。综上,LF-NMR可以快速且无损检测玉米子粒发育过程的水分变化。在玉米子粒发育过程中,子粒含水率不断降低的同时伴随着水分向自由度降低方向转化,淀粉积累可能是促使这一过程的因素之一,半结合水可能是影响成熟后期两个品种脱水差异的水分相态。