随着社会经济的发展，城市人口越来越多，为满足供水需求量的增加，水库正逐渐成为我国多数城市的主要供水水源。针对我国现阶段分层型水库污染现状，以及传统破坏分层技术的低效率、高能耗等普遍问题，提出一种新的方法——通过曝气诱导形成内波，充分利用内波潜在的巨大能量对水体已有分层进行破坏，实现高效、节能的目的。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的可行性，分析了内波破坏水体分层的过程和效果。该研究将为应用等温层曝气诱导内波混合技术经济高效地改善分层型水源水库水质提供科学的理论依据和直接的理论支持。本实验主要研究内容：（1）研制了能模拟基于自然水温分层的中试模型水库，采用空调冷凝管构成的冷源系统冷却底部水体，实现了与实际水库类似的基于自然对流的水温分层结构，在不同室温条件下形成较为稳定的温度分层。具有同一水平面水温均匀，制冷速度快，能耗低，装置简单等优点。（2）根据在两不同密度接口处的外部扰动能生成内波的结论，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。研究了在50、75、100、125、150、175、200L/h这7种曝气量条件下，曝气诱导形成内波的可行性，分析了内波破坏水体分层的过程。当曝气量为100-150L/h时，能形成较为规则的内波，内波周期与气弹形成周期基本一致，内波波长和波高较大。（3）曝气器的出口位置影响内波的形成，当扬水曝气器的出口位于等温层顶部，介于等温层与跃温层的分界面时，曝气能诱导形成内波；当扬水曝气器的出口位于变温层中，曝气不能诱导形成内波。内波破坏分层过程主要以减小表层和底层水温差别、跃温层逐步下潜、等温层变薄为特征，破坏分层的速度与曝气量正相关。（4）试验中距离曝气器出口不同距离处水体垂向温度断面在同一时刻的差别不大，说明内波覆盖范围广，破坏水体分层的效果较为均匀。（5）相对传统的循环水流混合，等温层水温为5℃时，跃温层温度梯度约为0.565-0.410℃/cm和等温层水温为10℃时，跃温层温度梯度约为0.327-0.265℃/cm的条件下，当曝气量从50L/h逐渐增加到200L/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%。