本文關(guān)鍵詞：西北風(fēng)沙區(qū)光伏電站施工跡地工程措施的風(fēng)蝕防治效益及其機(jī)理研究，，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

【摘要】：中國西北地區(qū)具有開發(fā)風(fēng)能、太陽能等新型清潔能源的區(qū)位優(yōu)勢,但干旱多風(fēng)的氣候特點,造成該區(qū)極易發(fā)生侵蝕現(xiàn)象,其中以風(fēng)力侵蝕最為嚴(yán)重。再者,生產(chǎn)建設(shè)活動過程中,擾動地表,破壞植被后微地形的改變,使得風(fēng)速急劇增大或減弱,從而發(fā)生掏蝕或堆積等現(xiàn)象。研究西北風(fēng)沙區(qū)典型光伏電站項目工程措施的風(fēng)蝕防治效益及其機(jī)理,能夠為同類項目風(fēng)蝕防治實踐提供技術(shù)借鑒。本研究依托西北風(fēng)沙區(qū)的毛烏素沙地典型光伏電站生產(chǎn)建設(shè),布設(shè)麥草方格沙障、礫石壓蓋、紅泥覆蓋及其組合措施,通過野外長期定位觀測項目區(qū)內(nèi)各種措施下的風(fēng)速廓線、地表粗糙度、風(fēng)沙流結(jié)構(gòu)、風(fēng)速流場等的風(fēng)場參數(shù),以及土壤容重、孔隙度以及含水量等土壤物理性狀,分析了各種措施的風(fēng)蝕防治效益及其機(jī)理,探討了高效措施及其配置模式。主要研究結(jié)果如下:(1)太陽能板對風(fēng)速流場特征的影響。項目區(qū)外圍及太陽能板間的風(fēng)速隨高度的增加整體呈上升趨勢,而且太陽能板間20cm~60cm風(fēng)速增速大于項目區(qū)外圍,風(fēng)速的迅速增大不利于地表沙土的固定。太陽能板使其附近風(fēng)速流場的空間分布發(fā)生變化,顯著增加了太陽能板近地面出風(fēng)口處(太陽能板與地面距離較小處)的風(fēng)速,形成掏蝕區(qū),降低了太陽能板遠(yuǎn)地面(太陽能板與地面距離較大處)進(jìn)風(fēng)口處的風(fēng)速,形成堆積區(qū)。(2)工程措施的風(fēng)蝕防治效益。項目區(qū)外圍各措施下的風(fēng)沙流結(jié)構(gòu)顯示,紅泥覆蓋降低風(fēng)的搬運(yùn)能力最明顯,太陽能板間則以掏蝕區(qū)+礫石/堆積區(qū)+紅泥組合措施效果最優(yōu)。各措施相對輸沙率隨距地面高度的分布均呈對數(shù)函數(shù)關(guān)系(相關(guān)系數(shù)0.85)。項目區(qū)外圍裸沙(對照)區(qū)吹蝕最嚴(yán)重,麥草方格沙障、礫石壓蓋及紅泥覆蓋均起到一定的固沙作用,其中礫石壓蓋效果最優(yōu);太陽能板間掏蝕區(qū)各措施均起到一定的固沙作用,其中礫石壓蓋及掏蝕區(qū)+礫石/堆積區(qū)+紅泥組合的固沙效果最優(yōu);太陽能板間堆積區(qū),除麥草方格沙障措施吹蝕嚴(yán)重,其余各措施均起到一定的固沙效果,其中以紅泥覆蓋措施及掏蝕區(qū)+礫石/堆積區(qū)+紅泥的組合措施的固沙效果最優(yōu)。(3)工程措施的風(fēng)蝕防治機(jī)理項目區(qū)外圍及太陽能板間各工程措施下的風(fēng)速隨高度的增加而增大,其中,項目區(qū)外圍60cm高度處風(fēng)速降低,礫石壓蓋降低風(fēng)速幅度最大;太陽能板間近地面20cm~40cm風(fēng)速降低,礫石壓蓋及紅泥覆蓋效果最優(yōu)。項目區(qū)外圍礫石壓蓋、麥草方格沙障均提高了近地表粗糙度,太陽能板間草方格沙障、掏蝕區(qū)+礫石/堆積區(qū)+裸沙、掏蝕區(qū)+礫石/堆積區(qū)+紅泥及礫石壓蓋也使地表粗糙度有所提高,其發(fā)揮了很好的風(fēng)蝕防治效益。各工程措施內(nèi)的沙土容重均增大,孔隙度均減小,地表0~20cm層體積含水量隨深度的變化趨勢一致,均是體積含水量隨土層深度的增加而增大,隨著措施布設(shè)時間的延長,0~12cm層體積含水量的增速大于12~20cm。其中,項目區(qū)外圍以礫石壓蓋措施及紅泥覆蓋措施的容重和孔隙度變化明顯,0~20cm層的體積含水量最高,太陽能板間以紅泥覆蓋措施、礫石壓蓋措施及掏蝕區(qū)+礫石/堆積區(qū)+紅泥措施的容重和孔隙度變化明顯,0~20cm層的體積含水量最高,故其發(fā)揮了很好的風(fēng)蝕防治效益。(4)工程措施的成本分析項目區(qū)外圍礫石壓蓋措施及紅泥覆蓋措施的風(fēng)蝕防治效果較優(yōu),太陽能板間以礫石壓蓋、紅泥覆蓋及掏蝕區(qū)+礫石/堆積區(qū)+紅泥措施的風(fēng)蝕防治效果較優(yōu)。若需要在經(jīng)濟(jì)上綜合選擇適合該項目區(qū)的工程措施,則項目區(qū)外圍及太陽能板間紅泥覆蓋措施分別以11.35元/m2和12.40元/m2的造價成為性價比最高的首選。
【關(guān)鍵詞】：光伏電站 工程措施 風(fēng)蝕防治 風(fēng)沙流結(jié)構(gòu) 蝕積量
【學(xué)位授予單位】：西北農(nóng)林科技大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號】：S157
【目錄】：

• 摘要5-7
• ABSTRACT7-12
• 第一章 緒論12-20
• 1.1 研究背景12-13
• 1.2 國內(nèi)外研究進(jìn)展13-19
• 1.2.1 風(fēng)蝕研究現(xiàn)狀13-15
• 1.2.2 生產(chǎn)建設(shè)項目風(fēng)力侵蝕研究現(xiàn)狀15-16
• 1.2.3 工程措施防治風(fēng)蝕研究現(xiàn)狀16-19
• 1.3 研究目的與意義19-20
• 第二章 研究內(nèi)容與方法20-35
• 2.1 研究區(qū)概況20-23
• 2.1.1 地形地貌20
• 2.1.2 氣象20-21
• 2.1.3 土壤21
• 2.1.4 植被21-22
• 2.1.5 風(fēng)蝕22-23
• 2.2 研究內(nèi)容23-24
• 2.2.1 太陽能板對風(fēng)速流場特征的影響23
• 2.2.2 工程措施的防風(fēng)固沙效益23
• 2.2.3 工程措施風(fēng)蝕防治機(jī)理23-24
• 2.2.4 工程措施的成本分析24
• 2.3 研究方法24-34
• 2.3.1 風(fēng)蝕觀測小區(qū)布設(shè)24-29
• 2.3.1.1 光伏項目區(qū)外圍24-29
• 2.3.2 測定指標(biāo)及方法29-34
• 2.4 技術(shù)路線34-35
• 第三章 太陽能板對風(fēng)速流場特征的影響35-38
• 3.1 太陽能板對風(fēng)速的影響35
• 3.2 太陽能板對風(fēng)速廓線的影響35-36
• 3.3 太陽能板對風(fēng)速流場的影響36
• 3.4 小結(jié)36-38
• 第四章 工程措施的風(fēng)蝕防治效益38-47
• 4.1 工程措施對輸沙率的影響38-40
• 4.1.1 項目區(qū)外圍各工程措施對輸沙率的影響38-39
• 4.1.2 太陽能板間各單項工程措施及其組合對輸沙率的影響39-40
• 4.2 工程措施對風(fēng)沙流結(jié)構(gòu)的影響40-43
• 4.2.1 項目區(qū)外圍各工程措施對風(fēng)沙流結(jié)構(gòu)的影響40-41
• 4.2.2 太陽能板間各單項工程措施及其組合對風(fēng)沙流結(jié)構(gòu)的影響41-43
• 4.3 工程措施對地表蝕積量的影響43-45
• 4.3.1 項目區(qū)外圍各工程措施對地表蝕積量的影響43
• 4.3.2 太陽能板間各單項工程措施及其組合對地表蝕積量的影響43-45
• 4.4 小結(jié)45-47
• 第五章 工程措施的風(fēng)蝕防治機(jī)理47-60
• 5.1 風(fēng)速廓線對風(fēng)蝕防治效益的影響47-49
• 5.1.1 項目區(qū)外圍工程措施風(fēng)速廓線對風(fēng)蝕防治效益的影響47-48
• 5.1.2 太陽能板間各單項工程措施及其組合風(fēng)速廓線對風(fēng)蝕防治效益的影響48-49
• 5.2 地表粗糙度對風(fēng)蝕防治效益的影響49-51
• 5.2.1 項目區(qū)外圍各工程措施地表粗糙度對風(fēng)蝕防治效益的影響49
• 5.2.2 太陽能板間各單項工程措施及其組合地表粗糙度對風(fēng)蝕防治效益的影響49-51
• 5.3 工程措施的風(fēng)速流場特征51-52
• 5.4 沙土容重及孔隙度對風(fēng)蝕防治效益的影響52-54
• 5.5 表層沙土質(zhì)量含水量對風(fēng)蝕防治效益的影響54-56
• 5.5.1 項目區(qū)外圍各工程措施內(nèi)沙土質(zhì)量含水量對風(fēng)蝕防治效益的影響54
• 5.5.2 太陽能板間各單項措施及其組合內(nèi)沙土質(zhì)量含水量對風(fēng)蝕防治效益的影響54-56
• 5.6 近地表 0~20cm沙土體積含水量對風(fēng)蝕防治效益的影響56-58
• 5.6.1 項目區(qū)外圍各工程措施近地表 0~20cm沙土體積含水量對風(fēng)蝕防治效益的影響56-57
• 5.6.2 太陽能板間各單項措施及其組合對近地表 0~20cm沙土體積含水量的影響57-58
• 5.7 小結(jié)58-60
• 第六章 工程措施成本分析60-62
• 6.1 項目區(qū)外圍各工程措施造價分析60
• 6.2 太陽能板間各單項措施及其組合造價分析60-61
• 6.3 小結(jié)61-62
• 第七章 主要結(jié)論與展望62-65
• 7.1 主要結(jié)論62-63
• 7.2 研究展望63-65
• 參考文獻(xiàn)65-68
• 致謝68-69
• 個人簡介69-70
• 西北農(nóng)林科技大學(xué)學(xué)歷教育碩士學(xué)位授予信息表70

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本文編號：319944