本期大求真讲的是，一些相对复杂地形条件下的风流规律。整个工作的流程是：
（1）将目前所有典型山地形态进行了分解和聚类，总共有七大类地形；
（2）分别绘制这些地形的三维网格模型；
（3）在中性条件下，对不同地形的流场进行仿真模拟；
（4）根据仿真结果，简要分析了风流场特性；
（5）为简化模型，暂未考虑多风向条件，热力条件。
希望通过这样一次尝试，让大家对不同地形条件下风是怎么运动，有一个直观的认识，辅助大家开展测风塔选址，宏观规划、风场设计工作。
第一类：平坦地形
平地（地表情况比较单一的情况下）的风速变化是与大背景地形和气候是相关的，所以在较大空间尺度肯定是有变化的。同时，在较小的空间尺度上，不意味着风没有变化，只是变化的范围和幅度较小。而恰恰这种地形条件，建设的风电场普遍是大项目，这就要关注风的变化了。同时，在现在海上风电评估中是要参照上述一些经验的，个人建议将中尺度与微尺度相结合的评估方式落实到这种大范围区域的平坦地形中来。
前段时间去新疆调研了一下，回过头看看那些已经发电的项目，当年对新疆、甘肃、东北、内蒙这些地区的认知还是有误区的，将来红六省解禁之后再干项目，就必须真心的吸取教训、总结经验了。话题不扯远了，还是回到今天的主题。
第二类：隆升地形
（1）山梁两侧坡度均为17度
风速：
湍流：
这种地形条件下坡度较缓，气流经过爬升加速，在山顶处风速达到最大，湍流较小，山梁两侧湍流区较小，如果山顶较为平缓且场坪足够、便于排布风机，在一定条件下，可多排布置。
同时，当气流穿过该隆升地形后不久，风速逐渐恢复，湍流也开始降低，后方的区域又可以具备排布风机的条件了。
（2）山梁两侧坡度均为30度
风速：
湍流：
这种地形条件下坡度中等，同样的气流在山顶处风速最大，湍流较小，背风一侧形成了较大的回流区，该回流区内风速不仅影响发电量使其降低，更重要的是湍流大影响机组的正常运行，因此排布风机时应尽可能放置在开阔的制高点，并且避免在背风区再排布风机了。
（3）山梁两侧坡度均为40度
风速：
湍流：
我们尝试着继续增加山体坡度以观察气流的变化，当坡度从30度达到40度时，山梁的迎风一侧的回流区增加了，背风区影响范围相当远。此时，我们不仅不能在背风区排布风机，也应当注意下风向机组与山上风向山梁的距离。
（4）山梁迎风坡17度背风坡30度
风速：
湍流：
迎风坡较缓而背风坡较陡峭的情形，迎风面气流平稳加速，有利于排布风机，但由于背风坡度较大，在背风区域产生较大范围的回流，若无可避免在背风区排布风机，则需考虑机组与该山梁要拉开一定距离以保证机组正常出力和运行安全，还可以选择合适的高轮毂塔架，避开下垫面的影响。
（5）山梁迎风坡17度背风坡40度
风速：
湍流：
如果背风坡度继续增大至40度，背风处的回流区域影响范围会发展越加广泛。
（6）山梁迎风坡30度背风坡17度
风速：
湍流：
迎风坡较陡峭而背风坡平缓的情形，在该地形下风机不宜离迎风坡太远，否则会处于风速衰减、湍流增加的区域。上风向排布风机时应注意与山包的距离，避免落入回流区；下风向背风区影响较大，应避免排布风机。
（7）山梁迎风坡40度背风坡17度
风速：
湍流：
迎风一侧坡度进一步增加，则前后的回流区域进一步扩张，此时更加要关注与该山包的距离，否则将非常容易落入风速衰减、湍流增加的区域，从而出现低效机组。
第三类：悬崖
（1）迎风坡70度
风速：
湍流：
迎风一侧坡度达70度，风速在靠近悬崖的地方达到最大，气流在悬崖边缘发生分离，而随着离悬崖边缘的距离增加，风速衰减显著，湍流逐渐变大。这种情况下，尤其要注意机组的排布位置，不能简单的靠近悬崖更不能远离悬崖，不仅需要考虑地形地质条件，而且配合适当的轮毂高度，去最大限度利用该处风资源。
（2）迎风坡80度
风速：
湍流：
迎风一侧坡度进一步增加到80度时，风速在靠近悬崖的地方达到最大，且集中于此处，而悬崖后段风速衰减和湍流增加得极其明显，特别是整个山梁地表湍流都非常大，这种条件下，应该同时考虑使用较高的轮毂塔架，避开扫风面下半部分的高湍流影响。
第四类 高低山头
（1）沿风向高差负20m、距离100m
风速：
湍流：
该地形下高低山头气流加速效应显著，其中较高山头处加速比更大，适合建立风机，由于两山头间距较小，山坳间存在较大的回流区，风速低，湍流大，高山头背风侧也会产生较大的回流区，影响范围大而远，如果要在该山体后面建立风机，则需要考虑较大的安全距离。
（2）沿风向高差负20m、距离300m
风速：
湍流：
如果两山头间距加大，则山坳间的回流区域将减小甚至消失，两山头处加速比基本一致，高山头的背风侧依然存在较大的回流区，但影响范围较上一种情况显著减小。
（3）沿风向高差20m、距离100m
风速：
湍流：
该地形下高山头处气流加速显著，但下风向的低山头处却没有加速效应，且湍流变大，因此低山头处不适宜建风机，两山头间距较近，山坳间和背风侧仍然存在较大的回流区，如果要在该山体后面建立风机，则需要考虑较大的安全距离。
（4）沿风向高差20m、距离300m
风速：
湍流：
如果两山头间距加大，高低山头处气流加速显著，但下风向的低山头处加速比明显较小，且湍流相对变大，因此低山头处不适宜建风机，尽管两山头间距拉大，但山坳间仍然存在较大的回流区，低山头背风侧的影响范围相较上种情况有显著的减小，然而如果要在该山体后面建立风机，则需要考虑一定的安全距离。
第五类：阶梯状长山梁
（1）坡度30度-60度-17度-45度
风速：
湍流：
该地形下迎风坡度较缓，气流稳定加速，在流经60度的大坡度前后会发生气流分离，湍流较大，然后又流经缓坡时，气流再附，湍流有所减小，最后流经45度坡度时，又会发生气流分离，湍流增加，背风侧产生影响大而远的回流区，这种地形下可参考第三类悬崖地形进行机位布置。
（2）坡度60度-30度-45度-17度
风速：
湍流：
该地形下迎风坡度较陡，气流分离在迎风坡前后产生较大的湍流，在流经30度的较小坡度后气流再附，湍流有所减小，但随后流经45度坡度时，湍流继续增加，最后经15度坡度处气流重新再附（气流分离后再次附着），气流加速平稳，湍流随之减小，背风侧仍然存在显著的回流区，但其影响范围较上一种情况有所减小。这种地形下可参考第三类悬崖地形进行机位布置。
第六类：崮
（1）迎风坡60度背风坡70度
风速：
湍流：
（2）迎风坡70度背风坡60度
风速：
湍流：
对于这类地形，平台迎风边缘处气流加速效应显著，迎风坡坡度较大，气流产生分离，前后湍流变大，流经平台处气流再附，湍流减小，直至平台背风边缘处时，气流又会发生较大范围的分离，因此在该地形后方建立风机时，仍然需要考虑较大的安全距离。
第七类：垭口或组合地形
（1）迎风垭口
风速：
湍流：
（2）背风垭口
风速：
湍流：
该地形下两山头以及之间的垭口处风加速效应显著，但背风垭口处的风加速比相较迎风垭口处的要大，是气流流过背风垭口的上风向山头后受到下风向山体挤压，山坳间的气流加速通过，从而加速比增加。类似这样的地形排布风机的时候，需采取因地制宜的方案，迎风垭口可在保证机组安全距离的前提下，垂直主导风向上迎风排布多台风机；但是要尽可能避免在背风的垭口排布风机，此时会出现较大的湍流风险。
小结：
在现实中，上述地形基本上是同时出现、组合出现，在局部排布风机的时候可参考上述不同地形条件下的风流场特性，优化布置。本文没有考虑风向和热力的变化，采取的是中性条件，粗糙度采用统一的默认取值，因此有一定的局限性。好的风电场是设计出来的，需要在多约束条件下进行优化求解，目前为止，还有很长的路要走。
本文可能未必能把所有的地形囊括其中，世界上没有两片相同的树叶，同样，世界上也没有两个相同的风电场。即便如此，咱们就是要在共性中找规律，在个性下显灵性。说白了，其实这事就像是练武，咱先把套路学习纯熟了，在实战中就可以具体问题具体分析，见招拆招：套路+经验=老司机。
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