[专稿]长江上游水库群的热环境效应与修复对策     

周建军  杨倩  张曼 《湖泊科学》2019,31(1):1-17

本文根据实测资料揭示三峡水库运行以来冬季下泄水温抬高5.32℃、夏初降低3.45℃、过程滞后30~43天，三峡水库冬季水温平均高于气温10℃，且随水库蓄水位和上游水库增加不断升高.长江是罕见的从高热河源流向低热潮湿地区的世界大河，干流三峡等大型水库流量大、库容大且基本没有温度分层，水库滞热、散热和下泄热量巨大，下游水温改变范围超过汉口.需要重视的两个宏观效应：一是超温大幅降低水库和下游水溶解氧（DO），影响程度已与长江平均化学需氧量（COD）等污染同数量级，加上加速COD等耗氧，水温升高的污染危害更大；二是水库冬季巨大散热，11-1月库区平均散热强度241 W/m²、总热功率2.43亿kW，下泄潜在热量3.16亿kW、超过天然1.73亿kW，水库散发和下泄热量相当于全国平均用电功率.2030年上游水电按规划全面建成后，冬季上游水库群还将附加吸热2亿kW（年热量2万亿kWh）.DO是大坝对天然河流环境改变的重要方面，三峡支流库区现在连年水华、干流出现缺氧，水温升高进一步降低DO浓度和促进环境耗氧是当前库区和下游生态环境的主要问题之一.冬季干热河谷输出热水、2030年后更多梯级水库吸热并通过河流转移到三峡水库，巨大附加散热量对周边环境、水资源、土壤墒情和局部气候影响需要认真研究.建议在干热河谷梯级水库大规模布局水面光伏（PPV）.一方面遮挡短波辐射抑制下游三峡入库水温进一步升高，另一方面利用梯级水电巨大储能、调节优势与光伏资源，互补互助、集约和大规模开发西南可再生能源与电力调节资源.本文研究显示PPV电量巨大和结构优势明显，是改善我国电力能源结构和提升水电的发展方向，还可带动更多绿色发展.  相似文献