内源污染已成为水源水库的主要污染源,内源污染主要由水体的水温(密度)分层是引起。控制水库内源污染的关键就是破坏水体的水温(密度)分层,但传统的破坏分层技术都存在运行能耗高的共性问题。本研究利用扬水曝气器的周期性出流作为扰动源,系统研究了不同曝气量和水温分层水平条件下内波的形成及其动态特性,初步分析了曝气诱导内波的可能机理,旨在为曝气诱导内波破坏分层技术的应用提供可靠的技术依据。固定曝气量,研究温度梯度(0.18-0.60℃/m)对内波的特征参数的影响;固定温度梯度,分析曝气量(50-150L/h)对内波的特征参数的影响;固定曝气量和温度梯度,对比曝气器出流口位置对内波的特征参数的影响。具体研究成果如下:(1)在一种尺度相对较小的实验室环境条件下,采用对模型水库底部水体降温的方法,依靠自然对流及水与大气的热交换,在模型水库内部形成了与实际水库类似的水温分层结构。(2)当曝气器出口距库底45cm处。在曝气量75-100 L/h条件下,内波可能主要由共振作用而诱导,内波周期与曝气产生的气弹周期一致;其他曝气量下,初始的内波周期和波幅与温度梯度成反比关系,内波波速与温度梯度成正比关系;初始温度梯度相同时,随着曝气量的增加,内波周期、波幅和波速均呈先增大后减小的趋势;跃温层下潜过程中,内波周期和波幅呈减小趋势;(3)当曝气器出口距库底35cm处,曝气量和温度梯度对内波的特征参数的影响基本一致。相对温度梯度而言,曝气量为本气水两相流条件下影响内波特征参数的主要因素。(4)在相近温度梯度、不同曝气量下,出流口距库底45cm处的内波特征参数大于出流口距库底35cm处。在相同曝气量、不同温度梯度下,45cm处内波的周期大于35cm处;在Q=75和100 L/h时,45cm处内波的波幅大于35cm处,其余气量下相反;45cm处内波的周期大于35cm处;小气量下,45cm波幅大于35cm处,大气量下相反;在Q=75和100 L/h时,45cm处内波的波速大于35cm处,其余气量下亦相反。(5)通过对曝气不同出口高度的特征参数的比较,共振现象的发生,需要扰动频率与内波的频率相近和一定的扰动强度同时满足;其中扰动强度对波速的影响较为显著。