随着经济建设的发展,能源需求量日益增加,在人与自然和谐相处的要求下,清洁能源的大力开发成为必然趋势。其中,水电作为最有效、最成熟和最有代表性的可再生清洁能源,势必会首当其冲作为发展对象。因此,进入21世纪以来,我国开始大力兴建水电站。为充分利用水资源发电,梯级水电的开发逐渐成为水电开发的主要方式,例如:金沙江水电基地,澜沧江干流水电基地。这些基地的水库首尾相连形成巨大的梯级水库群,其在防洪,发电,航运等方面有巨大的经济利益。然而,各级水电站蓄水后形成巨大水体,其流态,生境因子均发生了较为明显的变化,其对下游生态环境将造成一定冲击。特别是水温的变化对下游水生生物及物种组成会产生严重的影响,澜沧江作为东南亚最大的国际河流,其生态环境的健康程度受到广泛关注本文采用数值模拟与野外监测相结合的方法,通过对澜沧江盐井至苗尾库尾段(自然河流,即未建库)的水温沿程变化规律的分析,提出了“流域水温线”思想,该思想主要内容包括:(i)在未受人为干扰的自然河流中,水温随距离的变化可作为一条“流域水温线”,其随时间的变化则形成水温面,该线及所形成的面可作为判别河流水温健康程度的基准。(ii)流域水温线在空间上具有连续变化的特点,根据该特点提出空间连续性判定方法,对水温变异及受干扰程度进行分析。在流域水温线思想的基础上,对澜沧江苗尾库尾至出境断面建立了梯级水库模型和反演自然河道模型(假设无水库),水库自上而下分别为苗尾、功果桥、小湾、漫湾、大朝山、糯扎渡、景洪。通过实测水位流量数据及水温资料,对模型相关参数进行了率定,使模型能较精确的反映实际情况,最终对梯级水库水温累积影响进行了分析与评价,并对分层取水方案缓解下泄水温累积效应进行了分析。主要工作和结论如下:(1)梯级水库水温累积效应主要是由分层型水库造成的,其影响占比达87%。冬季增温效应最强,至关累出境断面达3.52℃,夏季降温作用最强(-1.7℃);混合型水库和关累段自然河道对水温有恢复作用,相当于对分层型水库进行反调节。(2)分层型水库中,低温期上游来流温度低,其以底部顺坡方式进入库区,在侵入过程中发生能量交换,至坝前底层时温度已经显著上升,此为水库对水温的第一作用;假设通过设置不同的取水层可以完全消除水库对水温的作用,此时由于取水口设置不当使水库对水温产生作用的情况,为第二作用。低温期(冬季)下泄水温升高主要为第一作用造成,高温期(夏季)下泄水温降低主要为第二作用导致。(3)通过分层取水的方式可消除高温期分层型水库下泄低温水的现象,但对低温期下泄水温升高的缓解效果较小,这主要是由于水库对流量进行了重分配,冬季上游来流量小,水温低,但水库下泄流量远大于上游来流量。为满足下泄流量,必然会使其他层水体参与下泄,但其他层水体往往是蓄水时所累积的水体,温度较高,从而产生巨大增温效应。(4)基于流域水温线思想发现水温恢复机制主要包含两种:一为气象、支流等外界条件作用下使水温逐渐恢复至自然状态;二为水温随距离突然升高情况下,此时由于自然状态下河流水温随距离逐渐升高,突变值与下游某处水温值相等,因此水温差异沿程逐渐减小,直至消失。