《洱海湖泊及湖灣三維水動(dòng)力模型構(gòu)建及特征分析》

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1、第３８卷第１期昆明理工大學(xué)學(xué)報(bào)（自然科學(xué)版）Ｖｏｌ．３８Ｎｏ１２０１３年２月ＪｏｕｒｎａｌｏｆＫｕｎｍｉｎｇＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙｏｆＳｃｉｅｎｃｅａｎｄＴｅｃｈｎｏｌｏｇｙ（ＮａｔｕｒａｌＳｃｉｅｎｃｅＥｄｉｔｉｏｎ）Ｆｅｂ．２０１３ｄｏｉ：１０．３９６９／ｊ．ｉｓｓｎ．１００７－８５５ｘ．２０１３．０１．０１６洱海湖泊及湖灣三維水動(dòng)力模型構(gòu)建及特征分析衛(wèi)志宏，楊振祥，唐雄飛，呂興菊，朱江，竇嘉順，楊四

2、坤，孟良（中國(guó)大理洱海湖泊研究中心，云南大理６７１０００）摘要：基于環(huán)境流體動(dòng)力學(xué)模型ＥＦＤＣ（ＥｎｖｉｒｏｎｍｅｎｔａｌＦｌｕｉｄＤｙｎａｍｉｃＣｏｄｅ），建立了洱海湖泊及湖灣的三維水動(dòng)力模型．利用洱海２０１０和２０１１年實(shí)測(cè)的水位、庫(kù)容、流速和溫度資料對(duì)模型進(jìn)行了率定和驗(yàn)證．水動(dòng)力模擬結(jié)果與實(shí)測(cè)資料吻合度較好，表明水動(dòng)力模型能夠很好地反映洱海的水位、流速和水溫等變化過(guò)程．應(yīng)用模型對(duì)洱海湖泊及湖灣的水動(dòng)力狀況進(jìn)行模擬，研究八個(gè)典型風(fēng)場(chǎng)作用下洱海全湖及局部湖灣的特征流態(tài)．最后，利用模型研究在主導(dǎo)

3、風(fēng)作用下的洱海風(fēng)生流過(guò)程，分析各個(gè)階段的流場(chǎng)特征及風(fēng)應(yīng)力平衡情況．研究結(jié)果初步揭示了洱海的水動(dòng)力過(guò)程，為洱海的水環(huán)境管理和水質(zhì)改善提供理論基礎(chǔ)和技術(shù)依據(jù)．關(guān)鍵詞：洱海；ＥＦＤＣ；三維水動(dòng)力模型；風(fēng)生流中圖分類號(hào)：Ｘ１４３；Ｋ９２８４３文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：Ａ文章編號(hào)：１００７－８５５Ｘ（２０１３）０１－００８５－１１Ｔｈｒｅｅ－ＤｉｍｅｎｓｉｏｎａｌＭｏｄｅｌｉｎｇａｎｄＣｈａｒａｃｔｅｒｉｓｔｉｃｓｏｆＨｙｄｒｏｄｙｎａｍｉｃＰｒｏｃｅｓｓｅｓｉｎＥｒｈａｉＬａｋｅＷＥＩＺｈｉｈｏｎｇ，ＹＡＮＧＺｈ

4、ｅｎｘｉａｎｇ，ＴＡＮＧＸｉｏｎｇｆｅｉ，ＬＶＸｉｎｇｊｕ，ＺＨＵＪｉａｎｇ，ＤＯＵＪｉａｓｈｕｎ，ＹＡＮＧＳｉｋｕｎ，ＭＥＮＧＬｉａｎｇ（ＲｅｓｅａｒｃｈＣｅｎｔｅｒｏｆＥｒｈａｉＬａｋｅ，Ｄａｌｉ，Ｙｕｎｎａｎ６７１０００，Ｃｈｉｎａ）Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ａｔｈｒｅｅ－ｄｉｍｅｎｓｉｏｎａｌｍｏｄｅｌｉｓｄｅｖｅｌｏｐｅｄｂａｓｅｄｏｎｔｈｅＥｎｖｉｒｏｎｍｅｎｔａｌＦｌｕｉｄＤｙｎａｍｉｃＣｏｄｅ（ＥＦＤＣ）ｔｏａｎａｌｙｚｅｔｈｅｈｙｄｒｏｄｙｎａｍｉｃｐｒｏｃｅｓｓｅｓａｎｄｃ

5、ｈａｒａｃｔｅｒｉｓｔｉｃｓｉｎＥｒｈａｉＬａｋｅ．Ｔｈｅｍｏｄｅｌｉｓｃａｌｉｂｒａｔｅｄａｎｄｖｅｒｉｆｉｅｄｕｓｉｎｇｆｉｅｌｄｄａｔａｍｏｎｉｔｏｒｅｄｉｎ２０１０ａｎｄ２０１１，ｒｅｓｐｅｃｔｉｖｅｌｙ．Ｔｈｅｍｏｄｅｌｖａｒｉａｂｌｅｓｕｓｅｄｆｏｒｍｏｄｅｌｃａｌｉｂｒａｔｉｏｎｉｎｃｌｕｄｅｗａｔｅｒｌｅｖｅｌ，ｌａｋｅｖｏｌｕｍｅ，ｃｕｒｒｅｎｔｖｅｌｏｃｉｔｙａｎｄｗａｔｅｒｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅ．Ｔｈｅｓｉｍｕｌａｔｅｄｒｅｓｕｌｔｓａｒｅｉｎｇｏｏｄａｇｒｅｅｍｅｎｔｗｉ

6、ｔｈｏｂｓｅｒｖｅｄｄａｔａａｎｄｔｈｅｍｏｄｅｌｓｉｍｕｌａｔｅｓｔｈｅｈｙｄｒｏｄｙｎａｍｉｃｐｒｏｃｅｓｓｅｓｗｅｌｌ．Ｌａｋｅｃｉｒｃｕｌａｔｉｏｎｐａｔｔｅｒｎｓａｎｄｔｙｐｉｃａｌｃｕｒｒｅｎｔｃｈａｒａｃｔｅｒｉｓｔｉｃｓｕｎｄｅｒｅｉｇｈｔｄｉｆｆｅｒｅｎｔｗｉｎｄｄｉｒｅｃｔｉｏｎｓａｎｄｄｉｆｆｅｒｅｎｔｗｉｎｄｓｐｅｅｄｓａｒｅｉｎｖｅｓｔｉｇａｔｅｄｕｓｉｎｇｔｈｅｄｅｖｅｌｏｐｅｄｔｈｒｅｅ－ｄｉｍｅｎｓｉｏｎａｌｍｏｄｅｌ．Ｔｈｅｐｒｏｃｅｓｓｏｆｗｉｎｄｄｒｉｖ

7、ｅｎｃｕｒｒｅｎｔｉｓｓｔｕｄｉｅｄｆｉｎａｌｌｙ，ｗｉｔｈａｎａｎａｌｙｓｉｓｏｆｃｈａｒａｃｔｅｒｉｓｔｉｃｓａｎｄｗｉｎｄｓｔｒｅｓｓｂａｌａｎｃｅａｔｄｉｆｆｅｒｅｎｔｓｔａｇｅｓ．ＴｈｅｈｙｄｒｏｄｙｎａｍｉｃｐｒｏｃｅｓｓｅｓｏｆＥｒｈａｉａｒｅｒｅｖｅａｌｅｄｂｙｔｈｅｒｅｓｅａｒｃｈ，ｗｈｉｃｈｗｉｌｌｐｒｏｖｉｄｅａｔｈｅｏｒｅｔｉｃａｌａｎｄｔｅｃｈｎｉｃａｌｂａｓｉｓｆｏｒｔｈｅｍａｎａｇｅｍｅｎｔａｎｄｉｍｐｒｏｖｅｍｅｎｔｏｆＥｒｈａｉＬａｋｅ．Ｋｅｙｗｏｒｄｓ：Ｅｒｈ

8、ａｉＬａｋｅ；ＥＦＤＣ；ｔｈｒｅｅ－ｄｉｍｅｎｓｉｏｎａｌｈｙｄｒｏｄｙｎａｍｉｃｍｏｄｅｌ；ｗｉｎｄ－ｄｒｉｖｅｎｃｕｒｒｅｎｔ０引言洱海位于云南省大理州中部，屬瀾滄江流域黑惠江支流天然水域，是云南省第二大高原淡水湖泊，屬［１］國(guó)家重點(diǎn)保護(hù)的水域之一．湖泊形似耳狀，略呈狹長(zhǎng)形，南北長(zhǎng)４２．５ｋｍ，東西寬５．９ｋｍ，呈北北西—南南東向展布（圖１）．隨著洱海流域社會(huì)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，面源污染負(fù)荷的不斷增加，入湖水質(zhì)水量下降，水體呈現(xiàn)富養(yǎng)化趨勢(shì)，洱海水質(zhì)已由２０世紀(jì)９０年代的Ⅱ～Ⅲ類下降為近年來(lái)的整體Ⅲ類