湖泊作为城市中特殊的下垫面类型,具有良好的生态效益。然而随着城市化进程的加快,城市环境问题日益突出,城市湖泊也遭到过渡开发,研究表明,城市中的湖泊数量和面积都在逐渐减少。而城市湖泊由于其水体的基本特性,在改善城市热环境方面作用显著。湿度指标是重要的小气候要素之一,能在一定程度上反映周围环境的小气候质量。为了准确把握城市湖泊对周围环境的影响,采用定点实测和CFD模拟方法,以湖南烈士公园湖泊为研究对象进行了城市湖泊湿度效应变化规律及模拟研究。取得成果如下:(1)基于定点实测的湖泊湿度效应变化规律研究。选取湖泊周边4条样线12个观测点,每月选取3天,每天观测10h(8:00-18:00,每间隔1h观测一次),共观测1年(2016.8-2017.7)。结果表明:①湖泊对周边区域的空气湿度有一定的调节作用,这种调节作用与距湖岸距离呈负相关。②湿度的日均变化规律主要受到太阳辐射的影响,清晨傍晚的湿度值高于正午时的湿度值;秋冬两季平均湿度值高于春夏两季。③不同环境因子(如植被、建筑、交通等)能对湖泊湿度效应产生影响。(2)湖泊湿度效应的CFD模拟研究。以湖南烈士公园湖泊及其周边400m区域范围为基础模型,建立包含水体和建筑群的计算区域,通过CFD模拟技术搭建数据模型,模拟城市湖泊湿度效应。结果表明.:①城市湖泊对其周围环境具有增湿效应,湿空气从湖面向四周扩散。这种效应与距离成负相关,随着扩散距离的加大,增湿效应逐渐减弱;与面积成正相关,湖面面积越大,湿空气的扩散程度越大,湖泊增湿效应越强。②风是影响增湿效应的主要因素。下风向区域比上风向区域的相对湿度值高,两区域的相对湿度差值可达8.8-9.6%左右。同时,风速较大的区域通常空气湿度相对较小。③建筑物的布局方式对风环境造成影响,进而影响空气湿度的变化。建筑对气流有阻挡作用,亦会阻碍水蒸气的扩散。当建筑布局与主导风向平行或夹角较小时,通风情况较好:当建筑布局方式与主导风向垂直或角度过大,或布局较为杂乱,易形成较大面积的静风区。(3)改变单一因子的CFD模拟研究。结果表明:①改变湖泊面积而其他条件不变的情景下,湖泊面积的大小与周围环境的湿度场呈正相关,湖泊面积越大,增湿作用越大,影响范围也随之增大:但湖泊面积的变化对风速场的影响作用有限。②改变周围建筑环境而其他条件不变的情景下,建筑后退距离增大后,对上风区的风环境有所改善,但湿度场变化不明显,而湖区和下风区的湿度有一定幅度的下降,湖泊湿度效应的作用范围有所缩小;建筑间距增大后,对风速场有较明显的改善作用,对湿度场的影响不大,整个区域的湿度值有小幅降低,但湖泊对周边环境的空气湿度仍有较好的调节作用;建筑高度增加后,对气流的阻挡作用大大加强,整个计算域的湿度分布均一化,导致湖区和下风区湿度大幅降低,湖泊对周边环境的增湿效应明显减弱。