太湖波动特征分析

A辑第19卷第5期2004年9月水动力学研究与进展J()URNAI()FHYDR()DYNAMICSSer．．＼．Ve1．19．No．5Sept．．200l文章编号：100()一4874(200,1)05—066407太湖波动特征分析罗潋葱，秦伯强，胡维平，季江，张发兵(1．中国科学院南京地理与湖泊研究所，南京210008；2．中国科学院研究生院，北京100039)摘要：浅水湖泊中．富营养化程度除r依赖于外源输入外．内源释放亦是举足轻重．而底泥}的内源释放主要源于风强迫作用下形成的水面波动和底层湖流产生的剪切作用．并且波浪产生的切庸力远大于底层湖流产生的切应力。此外．湖岸边界处的波浪作用够侵蚀岸堤，造成泥沙堆积而由此导致航道淤积．波浪作用引起的对水体中营养盐的水平和垂直输送会造成整个湖体中不同地区的水质差异．这也是太湖蓝藻水华爆发具有季节性和区域性的原因之一。本文基于在太湖北部、中部和南部利用波浪仪所观测的数次波浪数据．分别计算了平均波、有效波和l10大波的周期、波高和波长及其由波浪产生的切应力，并利用验证后的浅水波浪模式．对太湖中冬、夏季盛行风作用下的易悬浮区域做了计算，发现夏季东南风作用下．西北沿岸带由其水浅和风的吹程较大而易引起的底泥悬浮．而冬季受西北风影响时易悬浮区域位于太湖东南部。关键词：波浪；切应力；再悬浮；太湖中图分类号：()353．2文献标识码：AWavecharacteristicsinLakeTaihuLUOLian—cong，QINBe—qiang，HUWei—ping，JIJiang，ZHANGFa—bing-(1．NanjingInstituteofGeographyandIimnology，CAS，Nanjing210008，China；2．G-raduateSchooloftheChineseAcademyofSciences，Beijing100039，China)Abstract：Eutrophicationresultsnotonlyfrominflowingpollutantsbutalsoreleasednutrientsfromsedimentresuspen—sionwhichiscausedbystressjointlyinducedbythecombinationofwaveandcurrent，andthestresscausedbywaveismuchlargerthanthatcausedbybottomcurrentinshallowlake．Wavecanleadtoshoreerosionresultinginsiltationinwaterway，andnutrientstransportationresultinginregionalvariationofnutrientconcentrations，whichcanaccountforseasonalityandre—glonalityforalgaebloominI．akeTaihu．Wavedataisanalyzedandwavestressiscalculated．Basedontheverifiedwindwavemodel，wavestressesinsummerandwinterarealsocomputed．TheresultsshowsedimentresuspensioncaneasilyoccurinthenorthwestareaofI．akeTaihuinsummerwithprevailingSEwindandinthesoutheastinwinterwithprevailingNWwind．Keywords：wave；stress；resuspension；I．akeTaihu-收稿日期：200305—29基金项目：中国科学院战略重大项目(KZCX1一SW12)和国家自然科学基金(,10071{)19)资助作者简介：罗潋葱(1972~)．男．湖南新化人，助理研究．博十。维普资讯http://www.cqvip.com罗潋葱等：太湖波动特征分析665l引言在对浅水湖泊的研究中发现。在水动力条件下，内源营养物质的释放通量远大于人湖河流对营养盐的输送通量一，因此内源释放对浅水湖泊生态系统具有举足轻重的作用。内源释放可分为动态和静态两类，其量级相差很大，因为在扰动情况下，产生的营养盐的释放通量远大于由于分子扩散及其他生物、化学等作用而引起的静态释放通量。动态释放主要由底泥的悬浮引起，在浅水湖泊中，底泥悬浮的主要能量来自于波浪作用一。湖流的作用几乎可以忽略一卜，因此探讨波动特征将是了解湖泊水动力情况的主要方面。太湖平均深度不到2米，属典型浅水湖泊一．故水面波动对底泥悬浮的贡献很大，曾假设在底