夏季长江河口层化与湍流混合特征分析

摘要

利用2016年夏季长江河口现场水文特性与湍流微结构观测资料,分析了长江河口水体温盐结构、层化发育、湍流与混合特征.结果表明:1)夏季长江河口水体密度层化结构明显,根据各层水体密度梯度差异,可将水体分为底部混合层和上层密度跃层,两部分的密度层化界限与浮力频率等值线lgN2=-4.0接近.2)底部混合层湍动能耗散率大,层化结构弱,水体分层稳定性弱;上层密度跃层湍动能耗散小,层化结构强,水体分层稳定性强,这有利于河口内波的发育与传播.3)在密度层化的作用下,水体的湍动能耗散率、湍动能剪切生成及浮力通量的能量关系在一定范围内符合湍动能局部能量平衡方程.不同层之间的湍流弗劳德数Frt和湍流雷诺数Ret在Frt-Ret平面上呈现明显的分区,与经典的分层剪切流理论基本吻合.