CAJ | 학술논문

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％.
침대전통적수고파배분층기술적저효솔、고능모등보편문제,연제료능모의기우자연대류이형성수온분층적중시모형수고,연구료폭기유도형성내파혼합파배수온분층적가행성,과정화효과.양수폭기산생적주기성출류능작위우동원,재분층수배경중유도형성내파.내파빈솔급파폭여폭기량유관.재폭기량0.07～0.28m3/(m2·h),약온층온도제도0.29～0.48℃/m적중시조건하,내파파배분층과정주요이감소표층화저층수온차별、구사약온층하잠、등온층변박위특정,파배분층적속도여폭기량정상관、여온도제도부상관.내파통과수향진탕화횡향전파,촉진불동온도적수층지간적열교환.상대전통적순배수류혼합,재온도제도약0.32℃/m화0.46℃/m적조건하,당폭기량종0.07m3/(m2～h)축점증가도0.28m3/(m2·h)시,내파혼합가분별장파배분층효솔제고25.0％～40.0％화41.2％～60.0％.