珠江口虎门底边界层湍流结构观测分析

摘要

河口底边界层水动力结构对河口地区水流能量和物质输运有着重要意义,2006年7月26-28日在珠江虎门口采用ADV、ADP和CDT组合置底支架系统对底边界层水流、泥沙和温盐度进行了定点观测,通过流速观测数据分析了该潮汐河口底边界层内底湍流结构。结果表明,湍流脉动流速符合准正态分布,湍动能为高峰态正偏分布,雷诺切应力为高峰态负偏分布。脉动流速u'的相关程度较高,且其时间序列显示有准周期结构存在。计算湍流能谱峰值确定宏尺度的时间尺度为3s,速度尺度为0.03m/s。宏尺度的长度尺度比Taylor尺度大两个数量级,Taylor尺度的长度尺度比Kolmogorov尺度大一个数量级。Taylor尺度的能耗率比宏尺度的能耗率大一个数量级。