基于风洞试验的风沙区光伏阵列近地表形态变化规律研究

作者：唐国栋; 蒙仲举^*; 高永; 党晓宏; 郭建英; 邢恩德

来源：水土保持通报, 2022, 42(04): 1-8.

DOI：10.13961/j.cnki.stbctb.2022.04.001

• 光伏阵列
• 风洞试验
• 风向
• 地表形态
• 库布齐沙漠

[目的]研究库布齐沙漠中段沙区光伏阵列扰动下地表形态变化规律及其与风环境的关系，为科学制定沙区光伏电站次生风沙危害防治技术方案提供理论依据。[方法]运用风洞试验方法，分析光伏阵列与风向之间夹角为0°,45°,90°,135°和180°时光伏阵列地表蚀积空间分布规律和地表形态剖面特征。[结果]夹角为±90°时，迎风侧前两排电板区域地表蚀积变化表现为风蚀以中度和重度为主，堆积以轻度为主。第3—5排电板区域在前两排电板的遮蔽作用下风沙活动强度大幅降低。夹角为±45°时所有电板区域蚀积变化规律较为相似；45°时蚀积变化表现为风蚀以中度和重度为主，堆积以中度和轻度为主，小范围出现重度堆积现象；-45°时风蚀和堆积均表现为以轻度和中度为主。以8 m/s风速条件为例，不同夹角条件光伏阵列地表蚀积强度表现为：45°>90°>-45°>-90°>0°。夹角为0°时最小，蚀积变化极差仅为1.265 cm。夹角为45°时最大，蚀积变化极差可达5.429 cm。夹角绝对值相等符号相反风况条件下，夹角为正值相较负值时光伏阵列地表风沙活动更为强烈。夹角为45°时蚀积强度是夹角为-45°时的1.566倍，夹角为90°时则是夹角为-90°时的1.269倍。[结论]沙区光伏阵列次生风沙危害的防治技术方案设计应充分考虑区域主害风向条件。

• 单位
  水利部牧区水利科学研究所; 内蒙古农业大学; 中国水利水电科学研究院