湖泊增减水

[外文]：wind denivellation in lakes

因强风作用或气压骤变，表层湖水从湖泊背风岸移至迎风岸的现象。风把动量传给湖水形成漂流，表层湖水便从背风岸移到迎风岸，迎风岸水位上升，即增水现象；同时，背风岸水位下降，即减水现象。湖面气压场骤变，也能引起增减水现象。低压区湖水位升高，称为静压效应，气压下降1百帕，水位约升高1厘米。

1888年J.默里发现成层湖水的水面层向迎风岸抬升，下层向背风岸抬升，提出了湖泊中的增减水现象。20世纪初J.W.桑德斯特勒姆在水槽中试验予以证实。

风力引起增减水时，湖面倾斜，倾斜的湖面反过来阻滞漂流运动，并在下层湖水中形成与漂流流向相反的补偿流（图1）。在深水湖岸，补偿流波及的深度可超过漂流水层的厚度。当湖上风向风速随时间变化，漂流、补偿流的速度，水面倾斜度和增减水水位也随时间变化，称为不稳定增减水；当湖上风向和风速稳定，增减水水位、水面坡度，漂流和补偿流在时间上均是稳定的，称为稳定增减水。在有水流进出的吞吐湖泊中，漂流与补偿流流量可不相等。

影响湖泊增减水的因素主要有：

（1）风，包括风速和风向，风速剧烈增大时，大量湖水向增水岸转移，而补偿流来不及将等量的湖水送到减水岸，水位剧烈增加（图2）。如果研究的增减水方向不与风向平行，则须考虑风向的影响。

（2）湖盆形态，在迎风深水湖岸，由于补偿流很大，水位上升较小；而在迎风浅水湖岸，由于浅滩的摩擦作用，补偿流不足以抵消增水的水量，因此水位上升比较大；在狭窄的湖湾和沿盛行风方向伸展的狭长湖泊中，增减水现象特别显著。

（3）湖泊的水位，在同一地点，低水位时增减水现象较高水位时明显。对于水库，影响因素还有流量即上游来水或泄洪。

增减水水位变化可实地测量，也可用公式计算。确定增水岸水位高度，对于设计湖岸堤防和港口码头高程等具有实际意义。

参考书目

冯士筰编著：《风暴潮导论》，科学出版社，北京，1982。

G.E.Hutchinson，A Treatise on Limnology，Vol.1，John Wiley & Sons，New York，1957.