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1、.第25卷增刊黑龙江气象Vol25SuPplement28年9月ev.0HEILONGJIANGMETEOROLOGYSt20()8:12一2X8一0020一文章编号X()25但0)增刊03用风廓线指数律模拟风速随高度变化,,23国世友周振伟刘春生(1.黑龙江省气象台,黑龙江哈尔滨巧03仇.2哈尔滨市阿城区气象局,黑龙江阿城15030;3.黑龙江省气候中心,黑龙江哈尔滨巧0030):摘要用风廓线幂指数律模式和木兰县蒙古山风电厂1999年147or月逐时梯度风观测资,50:料模拟风机高度(4
2、0m)月平均风速和月极端风速结果显示模拟风机高度各月平均风速时,分别用各项参数时值日值月值的模拟效果相当;用各项参数的月值模拟时幂指数m取中性值;14月观测,750,值与模拟值相差不大10月模拟值偏小模拟40m高度月极端风速时各月模拟值均比观测值大关键:;;词风速幂指数律模拟.::中图分类号P4253文献标识码A1引言2.1资料,在没有梯度风观测资料的区域要想了解大型风机采用黑龙江省木兰县蒙古山风电厂1999年14,~塔架高度(3050m左右)风能资源状况使用气象部门710月逐
3、日1040SOm高度24h逐时梯度风观测资地面常规风速观测资料(10m,高度)代人近地面层风廓料和木兰气象观测站1999年147or月逐日3个时30一SOm风速不失为一种简便方法线公式求得次(081420时)云量资料,一般情况下在距地面lom高度内的近地面层风.22风速廓线指数律模式,随高度变化与地面粗糙度有很大关系除了地面粗糙状风速廓线指数律模式:态外,低层大气的层结状态也是决定扰动强弱的一个重u=u,[二](l),要因子因此在近地面层风的廓线公式中应主要考虑之-地面粗糙度和低层
4、大气层结情况的影响不同的下垫面式中:ul为已知高度:.处的平均风速口刀冷;云为推算和不同的大气层结情况可以得出不同的风速廓线方程:处的平均风速口矛此;m为稳定度参数高度,但在实用上仍使用指数律和对数律公式它们仅需一个.22.1模拟平均风速m的取值特定的参数就可以将一个高度的风速推算到另一个高使用环境影响评价技术方法中确定的m值来模拟,,lJ度的风速对于对数律在一定下垫面只要地面情况口叫,风力发电机塔架高度月平均风速不同大气稳定度,,,不改变它的粗糙度高度是不改变的因此这个规律只对应不同m(表
5、1)适用于大气中性平衡或接近于中性平衡及高度较低的表1各种稳定度条件下的风廓线幂指数值,情况在中性层结条件下指数律模式不如对数律模式A,BCDEF,,准确特别是在近地层时但指数律在中性条件下能较....0100150200250.,城市30满意的应用于300一sm的气层而且在非中性条件下o.....,乡村007007010015025应用也较为方便同时幂指数m的变化还反映着大气,,层结的变化可以推广到非中性大气1翎所以本文使用当使用常规气象资料时大气稳定度等级采用修订,风速廓线指数律模拟风
6、力发电机高度风速的帕斯奎尔稳定度分级法分为强不稳定不稳定弱不2资料和方法稳定中性较稳定和稳定六级它们分别表示为BA收稿:28一8日期0-4.,,,,:国世友(1976一黑龙江省密山市人南京气象学院本科生工程师第一作者简介,)男,:增刊国世友等用风廓线指数律模拟风速随高度变化,aCDEF确定等级时首先由云量与太阳高度角按表2推算50一遇的最大风速建筑结构荷载规范提,查出太阳辐射等级数再由太阳辐射等级数与地面风速供了幂指数m取值方式用于模拟极端风速随高度变化,按表3查找稳定度等级
7、I圳不同地面粗糙度对应不同m(表4)表2太阳辐射等级数表4各种地面粗糙度条件下的风廓线幂指数m值云量.1110太阳辐射等级数地面描述00<00<00粗糙度总云量/低云量夜间场1515h03535h簇65命65.续4/缤4一+l白,乙,,内J,近海海面海岛区012l++十AB海岸湖岸及沙漠地571鉴4一l0+l田野乡村丛林丘陵以及房屋比较稀疏.016办8/蕊4一100+l0+l的乡镇和城市郊区)5/5700+l.密集建筑群的城市市区022)81李800密集建筑群且房屋较高的城市市
8、区0.30表3大气稳定度的等级3结果与分析地面风速太阳辐射等级.31月平均风速的模拟(n汀s+++)3210123.1.13个鉴1.9DDE时次的模拟,:2~2.9模拟月平均风速时采用3种不同计算方法,3~4.9BCC()l先计算0814时太阳高度角h再依据云量和,5一5.gCCDDDDh确定081420时太阳辐射等级数依据地面(10m),,事6DDDDDD风速确定大气稳定度再查得逐时m值代人()l式得,太阳高度角使用下式计算:模拟的40
