基于计算流体动力学(CFD)的湖泊因子对城市湖泊增湿效应的模拟研究:以湖南烈士公园湖泊为例

• 作者: 张伟 陈存友 胡希军 王凯丽 赵荻
• 来源期刊: 生态与农村环境学报
• 学科: 地球科学
• 关键词: 小气候 CFD模拟 城市湖泊 湖泊因子 湿度效应
• 年，卷（期）: 2021,（1）
• 所属期刊栏目: 研究方法
• 页码范围: 110-119
• 页数: 10页
• 分类号: TU984.18|X524|X16
• 语种: 中文
• DOI: 10.19741/j.issn.1673-4831.2020.0009

摘要

选取湖南烈士公园湖泊为研究对象,采用定点实测与计算流体动力学(computational fluid dynamics,CFD)模拟相结合的方法,以相对湿度和风速作为评价指标,重点研究湖泊因子(湖泊面积和湖泊形状指数)与夏季湖泊湿度效应之间的关系.结果表明:(1)受夏季主导风向影响,研究区不同区域整体相对湿度由大到小依次为下风向区域、垂直风向区域和上风向区域,在距湖泊周围1500 m范围内增湿效应较显著;(2)湖泊增湿效应与湖泊面积指数呈正相关,分别与湖泊形状指数、距离指数呈负相关,其中,面积指数贡献值最大:湖泊面积减小为0时,下风向区域所受影响较大,相对湿度下降7.4～8.2百分点,中心湖泊区域相对湿度下降15.1～15.5百分点;湖泊面积减小为1/2时,下风向区域相对湿度下降2.3～3.0百分点,湖泊增湿效应相对减弱;(3)湖泊面积不变,增大湖泊形状指数,湖泊下垫面发生变化,水体整体性改变,湖泊局部区域受到影响.增大湖泊形状指数为实际算例的1.5倍,下风向区域相对湿度下降0.6～1.3百分点;增大湖泊形状指数为实际算例的2倍,下风向区域相对湿度下降1.7～2.2百分点.该研究对于改善城市湖泊周边环境小气候以及为今后的城市湖区规划建设提供参考依据具有重要意义.