湖泊水环境污染及水生态退化是湖泊系统目前面临的普遍问题。湖泊水体在主要驱动力风的作用下形成风生波和风生流,对湖泊水环境及水生态格局产生举足轻重的影响。由于湖泊有限吹程特征,风、风生波和风生流构成的风-波-流动力系统随着吹程的增加逐渐演化,特别地,对于浅水湖泊,风-波-流动力系统极易受到湖底约束,呈现出更加复杂的特征。以往对风-波-流特征的研究多基于海洋环境,较大吹程和水深的海洋风-波-流特征与吹程和水深均有限的湖泊存在明显差异,因此,相关研究成果难以直接应用至浅水湖泊环境,浅水湖泊动力系统认知尚有待深化。为此,本文采用理论分析、风洞试验、原位监测及数值模拟相结合的方法,系统研究有限吹程及水深水域风-波-流特征,并构建适用于浅水湖泊的风应力系数表达式,取得以下主要成果:（1）构建并优化了浅水湖泊风波流模拟测量系统。针对风洞水槽中波浪参数采集难题,基于图像识别技术,提出了“波浪表面干扰光斑自动滤除方法”和“波面漂浮粒子识别追踪方法”,获取了更详实、丰富的试验数据,有效提高了数据的处理效率。（2）证实了有限吹程条件下陆面及水面风动力的沿程变化特征,分析了不同下垫面（光滑底面、粗糙地面及水面）下摩阻风速、相对摩阻风速及特征粗糙度与风速、吹程等因素的关系。发现在水面上方一定高度内气流与风浪“同频率、异相位”的互馈模式,风主频与风速和吹程负相关,受波浪影响的空气区域的高度与风速和吹程正相关。总风脉动能量及受波浪直接影响的风脉动能量随高程增加呈幂函数衰减,衰减率与风速正相关。但波浪引起的风波动能量随无量纲高度的衰减率与风速无关,与吹程正相关。（3）风生流瞬时流场特征表明流速波动幅度随着水深增加而减小,波峰处流向与波浪传播方向一致,波谷处流向与波浪传播方向相反。时均表面流流速与风速正相关,且随吹程增加逐渐减小并趋于稳定,稳定后与风速的比值介于1.1%～1.7%之间;滑移流流速与表面流流速之比与风速负相关,与水深正相关。水槽中呈现了典型的风生流双层环流结构,流速拐点位置随风速和吹程增加逐渐下移,并稳定在5/6倍水深处。（4）理清了波高、波周期、非线性参数等与风速、吹程、水深、风向等因素的关系。发现太湖在风速小于3m/s时,湖区风浪基本为深水波;随着风速的增加,湖区为深水波和有限水深波共存。湖区风浪在随风速及吹程增加有趋于饱和的特征,饱和后主频约为0.35Hz。风浪主频随风速和吹程的增加呈非线性减小,主频能量随风速、吹程和水深呈非线性增加,不同风速及吹程下主频与非线性参数可采用同一幂函数建立关系;但谱宽与非线性参数的关系因风速及吹程的不同而异。证实了表面流对波速和波长的促进作用及波浪非线性效应对波速和波长的抑制作用。建立了考虑滑移流影响的风浪经验频散关系式和主频波速经验关系式。（5）构建了可表征有限水域水气综合作用强度的两个无量纲数:（?）和u10F/vw。提出了综合考虑风速、吹程及水深三因素影响的风应力系数表达式,改进了传统表达式仅考虑风速单因素的不足,克服了其在有限吹程及水深水域的使用局限性,并保持与已有公式的整体一致性。风速、吹程和水深对风应力系数的敏感度分别为:0.92、0.22和0.14。表达式的特征分析表明其同样适用于水深及吹程较大的海洋环境。（6）基于太湖三维水动力数学模型模拟分析了太湖风生流特征,结果表明采用考虑三因素影响的风应力系数的模拟结果与实测及试验结果更吻合。无旋风场也可产生湖区的有旋流动。还发现垂向流速分布存在整层单向流动、双层环流和更复杂的三层流动的流态。探讨了太湖风生流特征与水环境格局间的关联。