曝气诱导内波破坏水库水温分层的过程与效果

摘要：

针对传统的水库破坏分层技术的低效率、高能耗等普遍问题,研制了能模拟基于自然对流而形成水温分层的中试模型水库,研究了曝气诱导形成内波混合破坏水温分层的可行性,过程和效果.扬水曝气产生的周期性出流能作为扰动源,在分层水环境中诱导形成内波.内波频率及波幅与曝气量有关.在曝气量0.07～0.28m3/(m2·h),跃温层温度梯度0.29～0.48℃/m的中试条件下,内波破坏分层过程主要以减小表层和底层水温差别、驱使跃温层下潜、等温层变薄为特征,破坏分层的速度与曝气量正相关、与温度梯度负相关.内波通过垂向振荡和横向传播,促进不同温度的水层之间的热交换.相对传统的循环水流混合,在温度梯度约0.32℃/m和0.46℃/m的条件下,当曝气量从0.07m3/(m2～h)逐渐增加到0.28m3/(m2·h)时,内波混合可分别将破坏分层效率提高25.0％～40.0％和41.2％～60.0％.

关键词：曝气、内波、破坏分层、效率、影响因素、水库

所属期刊栏目：35

分类号：X524(水体污染及其防治)

资助基金：国家自然科学基金资助项目51178379,51278404;教育部高等学校博士点专项科研基金20106120120012;人力资源和社会保障部留学人员科研择优资助项目DB03153;西安建筑科技大学2014年大学生SSRT项目

在线出版日期：2015-04-28（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共8页

页码：434-441