太湖梅梁湾湍流对风浪的响应机制

作者:袁媛; 王健健*; 胥瑞晨; 刘艺轩; 渠姗
来源:水电能源科学, 2022, 40(12): 59-63.
DOI:10.20040/j.cnki.1000-7709.2022.20220118

摘要

太湖为典型的风生流浅水湖泊,极易受到扰动而使整个水体的水动力结构发生改变。基于野外实测气象与高频水动力数据,分析风场对太湖梅梁湾水体垂向各层的流态影响,并量化不同季节风速风向与近底层湍动能响应关系,同时剥离风浪与涌浪对垂向各层湍流的影响,探讨梅梁湾湍流对风浪的响应机制。结果表明,受风场影响,梅梁湾垂向流场存在季节性切变,夏季切变层由中层逐渐下移,导致近底层湍动能对风向响应也较春秋两季差;各季节近底层湍动能与风速成线性正相关关系,风向与湍动能成正弦函数关系;将波浪剥离为涌浪和风浪,风浪波要素与湍动能相关性较未剥离的波浪高;水体受风场影响产生波浪破碎,波能转化为湍流动能并消散为垂向紊动,导致下层水体与风浪响应效果最好。结果可为进一步研究浅水湖泊沉积物再悬浮的微观机制及水-土界面营养物质迁移机制提供参考。

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