水库修建后,由于水体水动力学特性和水体蓄热交换结构发生了改变,水库垂向水温将呈现出明显的分层现象。水温分层将使水库下层的水体水温常年维持在较稳定的低温状态,下泄低温水对农业灌溉和水生生态系统产生不利影响。为控制下泄水温,工程中常采用叠梁门取水口、侧式分层取水口及浮式管型取水口等分层取水措施。准确模拟和预测水库的下泄水温,对分层取水方案的调度运行具有指导意义。本文以某水库水温分布为背景,通过试验直接模拟水库水温分布,对侧式分层取水口下泄水温进行试验研究。通过FLUENT数值模拟软件,对下泄水温进行数值模拟,研究取水口附近的水体流动规律。本文的主要研究内容及成果包括以下几个方面:(1)介绍了水库水温分层的形成机理、低温下泄水的危害、减免下泄低温水影响的相应措施以及常见的分层取水形式。对水库下泄水温的研究方法进行归类总结。(2)以某水库水温分布为背景,给定取水口流量不变,依次改变取水口淹没深度,对比不同淹没深度工况的下泄水温。试验研究结果表明,取水口淹没深度越小,下泄水温越高;水库的表层与底层水温温差越大,则下泄水温提高幅度也越大。给定取水口淹没深度不变,依次改变取水流量,对比不同取水流量工况的下泄水温。试验研究结果表明,取水流量越小,下泄水温越低。(3)基于FLUENT建立了下泄水温的数值模拟方法。对相同流量不同淹没深度的下泄水温进行数值模拟,并与试验结果进行对比,结果表明利用FLUENT进行下泄水温模拟效果较好,该方法可以运用于下泄水温预测。(4)针对侧式分层取水口,利用FLUENT对温度分层条件下取水口附近的流场进行了初步研究。结果表明,取水口流场与水温分布密切相关。表层水体抽取量随淹没深度增大有所减小,但各工况下均未能抽取较深处水体。同一工况下,取水口抽取表层水体较底层水体多。