基于水动力数值模拟的罗布泊古湖体风应力状态重建

作     者：李梦 

作者单位：中国地质大学(北京) 

学位级别：硕士

导师姓名：申维;宫华泽

授予年度：2018年

学科分类：08[工学] 081501[工学-水文学及水资源] 0815[工学-水利工程] 

主      题：罗布泊 “大耳朵” “同环不同高” 水动力数值模拟 风应力 

摘      要：罗布泊地处新疆省若羌县,曾经是一片汪洋大湖,养育了人口众多的楼兰古国,但随着塔里木河的断流以及罗布泊补给量减少,罗布泊逐渐干涸,变得干旱少雨、人迹罕至,罗布泊地区仅留下了罕见的“大耳朵和漫无边际的盐壳彰显着曾经的辉煌。自古以来,人类从未停止过对罗布泊“大耳朵的科学考察和研究。罗布泊地区独具特色的“大耳朵极具研究意义,其特殊纹理的形成被认为是湖岸阶地区域的湖水退缩痕迹。在以往的研究中,由于高程数据精度的限制,导致罗布泊“大耳朵状纹理一直被认为是等高线,随着高精度DEM的获取和更深入的研究,王龙飞通过GLAS数据分析得出罗布泊地区“同环不同高的现象,且高差值约为1m,此地地形并不像我们认为的是湖面留下的等高纹理,其形成原因及机制需更进一步的研究。本文通过水动力数值模拟方法得到罗布泊“大耳朵某条环纹形成时期的风应力状态,主要得出以下结论。(1)通过罗布泊高精度DEM分析得出,罗布泊确有“同环不同高现象,从外环到内环,其高差呈现不断减小而后增大的现象。其形成原因可能为地质作用、人为作用等某种导致,通过分析得出其最有可能是由于罗布泊漫长干涸时期内风应力导致湖面偏移。(2)通过利用水动力数值模拟得出对E1来说,主风向(即68。)风速设置大约为11m/s时,经过水动力数值模拟之后形成的西南方向湖面基本与环纹类似。次主风向(331。)风速设置大约为12m/s时,经过水动力数值模拟之后形成的东南方向湖面基本与环纹类似。同理可得E2的主风向和次主风向风速分别为11m/s及11.5m/s,两者极为相似,说明形成两条环纹的气候变化差异较小或两者形成时期较为接近。(3)塔里木地区风应力状态在罗布泊干涸时期变化不大,但仍然有所变化,其NNW方向变化较为主风向更加突出,两条环纹之间形成时期气候主要在西北风,罗布泊地区西北风受太平洋环流和蒙古高压影响,故两条环纹形成时期全球气候大背景有所差异。