第七届青年地学论坛

本研究通过野外观测和风洞试验，研究光伏电板扰动下气流场分布规律、风沙输移特征和地表形态变化之间的动力关联，揭示沙区建设光伏阵列后微地貌演变和发育过程，为科学规划沙区光伏电站地表防沙治沙技术方案提供依据。主要研究结论如下：
（1）光伏阵列对近地表风沙运动的整体干扰效应与环境风向显著相关，主要表现为截流阻沙正向效应。光伏阵列对近地表风沙运动干扰效应随夹角变化规律为：夹角0°→22.5°变化时干扰效应下降，夹角22.5°→45°变化时干扰效应迅速增强，夹角45°→90°变化时干扰效应缓慢增强至峰值；0→-90°规律基本一致，但夹角为负值时比同等夹角为正值情况下光伏阵列截流阻沙效应更为明显。
（2）光伏阵列局部风速流场分布规律：整体呈现出以板前区域风速最高、两侧风速逐渐降低的扁“倒V”型；光伏阵列局部风沙输移特征：光伏阵列的存在对近地层30cm高度范围内的输沙通量模型影响不明显，与旷野流动沙丘一致，双参数指数模型即可较好的模拟光伏阵列内3个典型部位近地表30cm高度范围内输沙率随高度的变化规律。
（3）沙区建设光伏阵列后微地貌演变过程：边缘区南北侧表现为板下和板前区域地表风蚀，板间形成堆积沙垄，东西侧表现为土壤流失；“狭管效应”作用下电板下沿处风速增大导致地表土壤被吹蚀，在板下和板后区域堆积。最终在不同风况条件下腹地区形成以电板下沿为轴线的扁“V”型风蚀沟槽。
（4）本研究光伏阵列内次生沙害防治建议：“边缘固沙、两侧防风、内设风沟”。具体针对沙漠地区建设后边缘区域地表需要做好地表固沙措施；两侧不仅要做好固沙措施，还需要设置具有防风功能的机械沙障或防护林，光伏电站腹地区域，建设时应提前在光伏电板下沿位置设置“导风沟槽”。