長江上游水庫群的熱環境效應與修復對策
摘要：本文根據實測資料揭示三峽水庫運行以來冬季下泄水溫抬高5.32℃、夏初降低3.45℃、過程滯后30~43天,三峽水庫冬季水溫平均高于氣溫10℃,且隨水庫蓄水位和上游水庫增加不斷升高.長江是罕見的從高熱河源流向低熱潮濕地區的世界大河,干流三峽等大型水庫流量大、庫容大且基本沒有溫度分層,水庫滯熱、散熱和下泄熱量巨大,下游水溫改變范圍超過漢口.需要重視的兩個宏觀效應:一是超溫大幅降低水庫和下游水溶解氧(DO),影響程度已與長江平均化學需氧量(COD)等污染同數量級,加上加速COD等耗氧,水溫升高的污染危害更大;二是水庫冬季巨大散熱,11-1月庫區平均散熱強度241W/m^2、總熱功率2.43億kW,下泄潛在熱量3.16億kW、超過天然1.73億kW,水庫散發和下泄熱量相當于全國平均用電功率.2030年上游水電按規劃全面建成后,冬季上游水庫群還將附加吸熱2億kW(年熱量2萬億kWh).DO是大壩對天然河流環境改變的重要方面,三峽支流庫區現在連年水華、干流出現缺氧,水溫升高進一步降低DO濃度和促進環境耗氧是當前庫區和下游生態環境的主要問題之一.冬季干熱河谷輸出熱水、2030年后更多梯級水庫吸熱并通過河流轉移到三峽水庫,巨大附加散熱量對周邊環境、水資源、土壤墑情和局部氣候影響需要認真研究.建議在干熱河谷梯級水庫大規模布局水面光伏(PPV).一方面遮擋短波輻射抑制下游三峽入庫水溫進一步升高,另一方面利用梯級水電巨大儲能、調節優勢與光伏資源,互補互助、集約和大規模開發西南可再生能源與電力調節資源.本文研究顯示PPV電量巨大和結構優勢明顯,是改善我國電力能源結構和提升水電的發展方向,還可帶動更多綠色發展.
注: 保護知識產權,如需閱讀全文請聯系湖泊科學雜志社
相關推薦
更多
