沙区光伏设施干扰下近地表输沙通量分析

分类： 环境科学技术及资源科学技术 >> 环境科学技术基础学科 提交时间： 2020-06-21 合作期刊: 《干旱区研究》

唐国栋 蒙仲举 高永 郑海峰 贾瑞庭 石涛

摘要： 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[WTBX]（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（0.5620~0.596 0 m·s-1）>板后（0.331 2~0.436 0 m·s-1）>板间（0.3252~0.3632 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。

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