天然淡水冰温度对冰热扩散系数影响的研究

摘要：

对于天然淡水冰而言，冰温是决定其性质的关键因素。基于对黑龙江红旗泡水库淡水冰现场实测冰温、辐射等数据的分析，利用冰温数据探讨天然淡水冰热扩散系数受冰温度的影响情况。借鉴文献中淡水冰热传导系数、比热和密度等的研究成果，通过建立最优控制模型的方法，从数学角度上说明了水库天然淡水冰温度对热扩散系数的影响：在相对高冰温区域热扩散系数变化显著，随冰温升高明显降低，并趋于水的热扩散系数值；在相对低冰温区域热扩散系数变化缓慢，随冰温降低逐渐趋于稳定。所证明的高温区域热扩散系数的剧烈变化趋势的存在性为天然淡水冰热扩散系数与淡水热扩散系数之间的过渡赋予了较为合理的物理解释。最后，对辨识的天然水库淡水冰热扩散系数的变化做了简单讨论。

关键词：冰、热扩散系数、温度、最优控制

分类号：P332.8(水文科学（水界物理学）)

资助基金：国家自然科学基金资助项目51079021；中挪合作AMORA项目193592；冻土工程国家重点实验室开放基金课题SKLFSE201202

在线出版日期：2013-10-17（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共6页

页码：1112-1117