水塘静水冰生消原型研究与数值模拟

摘要：

为研究静水冰生长消融规律,2014年11月中旬至2015年3月中旬在内蒙古托克托县南湖水塘进行不同时段、不同水深静水冰生消的原型试验,通过试验观测得到冰盖厚度、水温和冰温随时间及气温变化过程.根据对水塘静水水体结冰和融化物理过程的分析,建立水温及冰盖生长、消融相互作用的耦合模型.结果表明:气温是静水冰盖生消的主要影响因素;在冰盖演变过程中,水深对其影响较小,仅对结冰后期冰厚及冰盖完全消融时间有所影响;表层水温受气温影响明显,深层水温受影响较小;冰面温度与气温变化同步.基于已有的数学模型,加入野外观测边界条件及气-冰-水三态热交换公式,模拟水温及冰盖生长和消融过程,发现冰厚和水温的计算值与实测值基本吻合,差值在波动允许范围内,此结果深化了对静态水域冰盖生效机理的认识.

关键词：静水冰、原型研究、水温、冰盖演变、数值模拟

所属期刊栏目：47

分类号：TV882.9(治河工程与防洪工程)

资助基金：国家自然科学基金项目51369017,51569020;内蒙古自然科学基金项目2015MS0515

在线出版日期：2017-02-24（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共11页

页码：1352-1362