基于计算机流体力学的城市近郊湖泊“湿岛效应”情景模拟研究:以长沙市同升湖为例

摘要

选择长沙市同升湖作为研究对象,采用平行定点实测与计算机流体力学(computational fluid dynamics,CFD)情景模拟交互验证的方法,研究夏季城市近郊湖泊“湿岛效应”的变化规律以及建筑因子对湖泊“湿岛效应”的影响。结果表明:(1)夏季城市近郊湖泊对周围环境存在增湿效应,日均增湿强度为0.99百分点,最大增湿强度可达2.02百分点;(2)湖泊水体的增湿作用与距湖岸距离呈显著负相关,在距湖岸0 m处最明显,对下风向区域的增湿效果明显高于上风向区域和垂直向区域;(3)建筑因子(建筑高度、建筑后退距离、建筑间距)是影响湖泊“湿岛效应”发挥的主要因素,对湖泊“湿岛效应”的分布特征及变化规律的影响呈现不同的差异性。建筑后退湖岸100和200 m,湖泊西北部区域相对湿度增加0.27~1.40百分点,增湿范围扩大100~300 m;建筑高度增加10和20 m,湖泊水体上方相对湿度下降0.60~0.87百分点,水体对西北部区域的增湿范围减小50~100 m;建筑间距增大2倍,东南部区域相对湿度下降0.59~0.81百分点,湖泊水体对西北部区域的影响范围为500~600 m。