王志超 施青松 李 兴 李卫平 杨文焕 于玲红

定常风场和吞吐流对乌梁素海流场的影响*

王志超1施青松1李 兴2李卫平1①杨文焕1于玲红1

(1. 内蒙古科技大学能源与环境学院 包头 014010; 2. 内蒙古师范大学内蒙古节水农业工程研究中心 呼和浩特 010020)

风场和吞吐流是浅水湖泊运动的主要驱动力, 影响着湖区污染物的迁移转化。基于二维非结构网格, 构建了乌梁素海水动力模型。通过对比定常风作用下湖流的方向、环流的分布及形式与无风条件下的区别, 模拟不同算例吞吐流作用下湖区流速及环流结构的差异, 探究了定常风和吞吐流对乌梁素海流场的影响。结果表明: 乌梁素海在无风条件下出现大面积的滞流区; 风场会增加湖流的流速, 影响区域主要在西大滩区、东大滩区及湖区南部明水区, 产生明显环流, 风场是乌梁素海主要的驱动力; SSW与ENE向风场作用下, 典型区域产生的环流位置、形态结构相近, 方向相反; 吞吐流量的增加会增大湖区整体流速, 对湖区流场形态、结构影响较小; 定常风条件下, 吞吐流量的增加(一定范围)会导致环流强度减弱。研究结果为乌梁素海营养盐、污染物质输移规律研究奠定基础。

乌梁素海; 定常风; 吞吐流; 水动力模拟

水动力过程对湖泊中物质与能量的迁移转化起到决定性作用, 是湖泊中污染物、泥沙等输移的重要基础; 湖泊水动力特性主要与湖泊本身轮廓特征、吞吐流、风驱动力等物理参数有关(李一平等, 2012, 2014; Yao, 2019; Chen, 2020)。对……