大量水利工程研究结果显示大中型水库水温常存在水温分层现象,水库不同放水方式对下游河流水环境产生影响不同。同时河道电站等水利工程修建在调整山区性河流流量基础上还影响河道物质的迁移转化,是引起坝前坝后的水质差异重要因素。观音阁水库地处太子河上游,是辽宁省大型水利工程之一,以防洪、供水功能为主,以灌溉、发电为辅。建库至今观音阁水库一直采用底层放水的方式对下游河道进行生态补给,底孔水与地表水温存在差异,导致坝下河流水生环境发生了一定程度的变化。对观音阁水库坝下影响河流进行生态调研,识别河流生态现状,模拟不同放水方式情境下,下游河流温度等水质指标时空变化特征,为科学评估现行水库放水方式对下游河流的生态影响具有重要意义。本研究选择观音阁水库坝前区域与下游太子河作为研究对象,通过现场调研与周期性采样监测、基于MIKE21、MIKE11耦合Eco Lab分别建立观音阁水库坝前水温模型及水库下游太子河水质模型,探究水库坝前库区水温结构特征及不同放水方式在多闸坝河流影响下的水质指标时空变化规律,为观音阁水库放水方式的科学选择提供理论参考。主要研究结论如下:1)通过东勘院经验公式和MIKE数学模型法,共同确定观音阁水库坝前水温垂向季节性变化规律,水库坝前区域水深50 m。春季水库坝前区域表层水温范围为15～16℃,库底水温为5.2～8.5℃。夏季坝前库表水温在26～27.5℃,库底水温为5.3～9.6℃。秋季坝前库表水温为16～16.5℃,库底水温在8～12℃,冬季库表水温在2～4.6℃,库底水温5.2～6℃。研究结果表明,现有水库放水方式,春、夏、秋季节,库表和库底温差大,冬季温差相对较小。两种方法模拟数值结果相近,模拟值与实测值最大误差为5.5℃。计算结果能准确模拟观音阁水库真实水温结构。2)观音阁水库现行底孔放水方式,下游河流水质时空变化规律分析结果表明,太子河研究河段整体水质良好。从时间上看,水温全年变化范围在2～26℃。水体溶解氧浓度全年变化范围在7～14 mg/L。化学需氧量全年范围在4～43 mg/L。氨氮全年变化范围在0.1～0.66 mg/L。总磷全年变化范围在0.01～0.17mg/L。从空间看沿程样点各污染物浓度呈上升趋势。上堡电站和青石岭电站由于坝前的蓄水作用使水温出现坝前水温高于坝后现象,4月闸坝上游和下游最高水温差达3.3℃。溶解氧在4月表现为坝前低坝后高,11月表现为坝前高坝后低,最高差值达到3.6 mg/L。化学需氧量含量表现为闸坝上游高于闸坝下游,最大差值为15.4 mg/L。氨氮含量在青石岭电站表现为闸坝上游高于闸坝下游,最大差值在0.1 mg/L。总磷含量表现为闸坝上游高于闸坝下游,最高差值为0.06 mg/L。3)基于MIKE11耦合ECOLab水质模型分析观音阁水库不同放水方式对下游水质影响的模拟结果显示。两种放水方式全年水温差值在-12～6℃,温差高于5℃主要出现在4月～8月;溶解氧差值全年溶解氧差值-1.7～2.9 mg/L;化学需氧量含量差值范围为-12.1～10 mg/L;氨氮含量差值范围在-0.09～0.34 mg/L;总磷全年含量差值范围在-0.03～0.1mg/L。底孔放水情景下,Mike11耦合Ecolab模块模拟结果与实测值相比,各水质指标相对误差低于15%,其中4月水温相对误差最高,达到14.55%。各指标模拟结果显示水质指标变化趋势与实测值变化趋势一致,模型与太子河水质实际情况接近。表明模型模拟准确度较高。4)表孔放水与底孔放水方式的差异表现在河水水温。底层放水水温初始温度低,在春、夏、秋季由于沿程不同水力条件使水温数值变化幅度较高,且研究区域水温始终低于自然河流。冬季研究区域起点处初始水温高,受气温影响水温逐渐降低,并略高于自然河流。表孔放水方式使河道水温在除冬季外数值较高,与气候相关性强,河流夏季水温更高,冬季河流水温将整体出现下降。