滑移流对浅水湖泊风浪传播特性影响试验研究

作者：高昂; 吴时强; 吴修锋; 王芳芳; 戴江玉; 宋凯

来源：水科学进展, 2020, 31(04): 592-600.

DOI：10.14042/j.cnki.32.1309.2020.04.013

• 浅水湖泊
• 风生波
• 风洞水槽
• 滑移流
• 频散关系
• 快速傅里叶变换

浅水湖泊等有限风吹程及水深水域的风浪多处于发展阶段,风拖曳表层水体产生的滑移流会对风浪传播特性产生影响,风浪的波速、波长等参数难以通过线性波的理论频散关系获取。为准确预测湖泊风浪参数,在考虑浅水湖泊的有限吹程和水深特征的基础上,利用风洞水槽模拟研究了滑移流对风浪传播特性的影响。结果表明:滑移流、斯托克斯流及表面流均与风速正相关,滑移流与表面流比值随着风速的增加逐渐降低并稳定于75%;滑移流对波速和波长有促进作用,对小尺度波浪的促进作用尤其显著;波浪非线性会抑制滑移流对波速及波长的促进作用;建立了考虑滑移流影响的风浪经验频散关系式以及风浪主频波速经验关系式。

• 单位
  武汉大学; 南京水利科学研究院; 水文水资源与水利工程科学国家重点实验室; 水资源与水电工程科学国家重点实验室