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水文学-第六节 湖水的运动与调蓄(6)

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湖泊整体或局部水域,由于风力、气压突变、地震等影响,发生周期性的摆动称波漾,也称驻波、定振波。波漾摆动的轴心称波节,波节处无水面升降运动,影响波漾波腹大小、周期长短的主要因素是湖盆形态、面积和湖水深度等。面积小、深度大的湖泊,通常波漾摆动快、周期短、水位变幅也大;反之则周期长、变幅小。例如,日内瓦湖湖长72公里,平均水深173米,其波漾平均周期为73分钟,最大波腹可达2米;而匈牙利的巴拉顿湖长76公里,平均水深仅3米,其波漾平均周期长达10—12小时。同一湖泊也可有不同变幅和不同周期的波漾,例如,洱海,长41.4公里,平均宽6.3公里,平均水深10.5米,测得波漾有两种周期,一为167.5分钟,另一为19.5分钟,而振幅相应为70毫米与16毫米。分析表明,波漾周期和振幅的突变,与气压、降水和风场分布的突变有关。

波漾可视为两个方向相反,波长、周期相同的波浪叠加的结果。如果行进波遇到陡岸发生反射,在全反射的情况下,反射波与入射波的振幅、波长基本相同,两者相互叠加成波漾,叠加后其结果是波腹处的振幅为入射波的2倍,而波长不变。

波漾水质点的运动是开敞的,不是沿着圆周运动,而是沿着抛物线运动。

单节波漾的周期按下式计算:

式中,T为周期;L为水体的长度;g为重力加速度;H为水深,C为波漾的波速。 单节波漾的波长λ按下式计算:

λ=2L=CT (3-60)

多节波漾,如n为波节数,则上两式可化为:

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