分层水环境曝气诱导形成内波的过程与特性

来源：中国环境科学杂志2016年第9期北京时间：

作者：孙昕, 杨潘, 解岳

单位：西安建筑科技大学环境与市政工程学院, 陕西 西安 710055

摘要：采用分层水库模型，在平均温度梯度为0.37℃/cm条件下，开展了系统的曝气诱导内波的中试研究.分析了曝气诱导形成内波的过程，探究了曝气诱导形成内波的类型，重点揭示了曝气扰动源形式和跃温层厚度对内波形成过程和特性的影响.实验结果表明：扬水曝气产生的气水两相流是一种非定常的周期性扰动源，气水两相流的尾迹带动整个模型水体上下振动，这种振动在分层水体跃温层处诱导形成内波.从激发源角度上说，它是一种尾迹效应波.气弹释放周期在44.06～58.69s之间时，内波波高达到最大，当气弹释放周期达到180s时不能形成连续的内波；曝气器出流口增大，内波波高、周期呈增大趋势.分层水体的跃温层厚度也影响内波的形成，相同温度梯度条件下，随着跃温层厚度的增加，内波的波高、周期随之增大.

关键词：内波,曝气,分层水环境,出流口直径,跃温层厚度

基金资助：

国家自然科学基金面上项目（51178379）；陕西省科技统筹创新工程计划项目（2015KTCL-03-15）；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）