湖泊水库富营养化直接影响城市水资源的可持续利用,更严重威胁到城市的供水安全。本研究利用机械混合中试装置产生的周期性循环水流作为一种扰动源而诱导产生内波,在不同温度梯度、出水口开启面积和电动机转速条件下开展内波中试,研究了周期性循环水流对水体的扰动作用,从内波激发源角度分析周期性循环水流诱导内波形成的机理,探究形成持续内波的条件、特征以及混合分层水体所需的时间。得出以下主要结论:(1)建立了中试装置出水流量和电机转速之间的特性方程Q=1.022Nc,简化了出水口流速的测量工作,循环水流的扰动周期、电动机转速以及出水口开启面积是影响扰动源特性的重要参数;(2)周期性低温高密度的循环水流及其和跃温层水体相互作用引起分层水体垂向振动,从而诱导形成稳定的规律性内波;形成的内波逐渐向变温层和等温层演变,从而弱化跃温层的温度梯度,最后实现水体的完全混合;固定运行周期为55s,其中开机10s,停机45s,机械混合中试装置的运行周期决定了诱导产生的内波平均周期,且内波的平均周期和运行周期基本相等。持续的循环水流扰动才能形成连续稳定的规律性内波,当机械混合装置的运行周期超过150s之后,内波无法持续形成和传递;(3)从诱导源角度分析,分层水体内Fr数的变化范围是0.46~3.96,皆小于4,周期性循环水流诱导分层水体形成的内波是一种体积效应内波;(4)在相同温度梯度条件下,内波波高随着转速的增大呈现出先增大至极值再减小的的趋势,在转速N=1750r/min时达到极大值;内波波高随着出水口开启面积增大而减小。在相同转速和出水口开启面积条件下,内波波高随着温度梯度的增大呈现出先增大至极值再减小的的趋势,在温度梯度GradT4=0.42℃/cm时达到极大值;(5)在相同温度梯度条件下,混合时间随转速的增大而变短,但随着出水口开启面积增大而变长;在相同转速和出水口开启面积条件下,混合时间随温度梯度的增大而变长;(6)在本实验研究范围内,机械混合装置破坏水温分层的内波混合作用最优条件为:运行周期为开机10s,停机45s,总周期为55s;温度梯度GradT4=0.42℃/cm;转速N=1750r/min,出水口开启面积为0.01m2。