江苏近海潮流湍流切应力研究

摘要

潮流的流速分布和湍流切应力的分布密切相关.为了研究潮流湍流切应力的特征和变化规律,本文从潮流运动方程推导出随潮流呈周期性变化的湍流切应力随深度的分布表达式.从江苏近海现场实测流速剖面中计算得到一个潮周期内的湍流切应力的变化过程.通过将实测值与本文理论解的比较发现,计算值能很好地反映出实测值的变化特征,尤其是能正确地反映潮流在加速和减速过程中,湍流切应力偏离线性分布呈现上凹和下凹的现象,以及只有在加减速转换的时候切应力才呈现线性分布的特点.最后,通过分析湍流切应力振幅及相位沿水深的变化情况,认为反映潮流周期、涡粘性和水深之间关系的参数Ri是决定湍流切应力弯曲程度及分布形态的重要参数. 对于近海潮流,水深是影响湍流切应力偏离线性程度的主要因素.