沙区光伏设施干扰下近地表输沙通量分析

作者：唐国栋; 蒙仲举^*; 高永; 郑海峰; 贾瑞庭; 石涛

来源：干旱区研究, 2020, 37(03): 739-748.

DOI：10.13866/j.azr.2020.03.23

• 输沙率
• 风沙流结构
• 拟合模型
• 风速廓线
• 光伏电站
• 库布齐沙漠

为了揭示沙区建设光伏电站后沙尘运移特征和形态发育及演变过程,本文定量分析了主要风向(光伏板面向正南,风向为W,即光伏设施排布方向与风向夹角为0°)条件下,库布齐沙漠200 MWp光伏电站腹地区域光伏板不同位置输沙特征、地表风蚀状况和流场分布规律。结果显示:①光伏板不同部位输沙率随风速的增大而增加,不同风速下平均输沙率板间(1. 17 g·cm-2·min-1)>板后(0. 86 g·cm-2·min-1)>板前(0. 65 g·cm-2·min-1)。0～30 cm垂直断面上,不同部位90%以上输沙率集中分布在0～8 cm高度范围内,95%以上输沙率集中分布在0～11 cm高度范围内,挟沙气流中输沙率随高度的分布均符合指数规律递减(R2≥0. 98)。②沙粒平均跃移高度表现为板前>板后>板间,且与风速正相关。风沙流通量系数分析表明,板间和板后风沙流集中在近地层,而板前风沙流有向高层移动的趋势。③光伏板不同位置摩阻风速表现为板前(0. 562 0～0. 596 0 m·s-1)>板后(0. 331 2～0. 436 0 m·s-1)>板间(0. 325 2～0. 363 2 m·s-1)。而且板前干沙层厚度显著高于其他位置,土壤可蚀性增加,综合作用下导致板前发生强烈掏蚀现象,观测期风蚀深度可达12. 44 cm。研究可为沙漠地区光伏电站内风沙危害的科学防治提供理论支撑。

• 单位
  内蒙古农业大学; 神华准格尔能源有限责任公司