譚立海, 馬 鹿, 安志山, 屈建軍, 殷代英, 劉進(jìn)輝, 王 濤

(1.中國科學(xué)院 西北生態(tài)環(huán)境資源研究院, 敦煌戈壁荒漠研究站, 甘肅省風(fēng)沙災(zāi)害防治工程技術(shù)研究中心, 甘肅 蘭州 730000; 2.青海黃河上游水電開發(fā)有限責(zé)任公司, 青海 西寧 810008)

青海省共和盆地光伏發(fā)電基地風(fēng)沙災(zāi)害現(xiàn)狀、成因及其防治措施

譚立海1, 馬 鹿2, 安志山1, 屈建軍1, 殷代英1, 劉進(jìn)輝1, 王 濤1

(1.中國科學(xué)院 西北生態(tài)環(huán)境資源研究院, 敦煌戈壁荒漠研究站, 甘肅省風(fēng)沙災(zāi)害防治工程技術(shù)研究中心, 甘肅 蘭州 730000; 2.青海黃河上游水電開發(fā)有限責(zé)任公司, 青海 西寧 810008)

[目的] 分析青海省共和盆地塔拉灘光伏發(fā)電基地風(fēng)沙災(zāi)害現(xiàn)狀，并探討風(fēng)沙災(zāi)害的成因，提出相應(yīng)的防治對策。[方法] 利用徠卡全站儀對光伏發(fā)電基地沙丘移動速率以及典型電站積沙量進(jìn)行了實(shí)地測量，并結(jié)合氣象資料分析了風(fēng)沙災(zāi)害形成的區(qū)域風(fēng)沙環(huán)境特征。[結(jié)果] 沙丘前移與風(fēng)沙流遇阻后在太陽能板間形成積沙是該區(qū)風(fēng)沙危害的主要表現(xiàn)形式：該區(qū)沙丘類型以新月形沙丘為主，移動速度達(dá)12.56 m/a；在一面積99 hm2、風(fēng)沙災(zāi)害最為嚴(yán)重的光伏園區(qū)內(nèi)，2016年2—4月3個月內(nèi)上風(fēng)向光伏板間積沙可達(dá)3 090 m3；研究區(qū)屬中能風(fēng)沙環(huán)境，為單峰風(fēng)況，起沙風(fēng)以西風(fēng)和西北西風(fēng)為主，兩組風(fēng)向占年輸沙勢的92.1%。[結(jié)論] 風(fēng)力強(qiáng)勁、風(fēng)旱同期等自然特點(diǎn)以及過度放牧導(dǎo)致的土地沙漠化提供沙源是該區(qū)風(fēng)沙災(zāi)害的主要成因，亟需建立固沙與阻沙措施相結(jié)合的風(fēng)沙災(zāi)害綜合防治體系進(jìn)行風(fēng)沙災(zāi)害防治。

光伏; 風(fēng)沙災(zāi)害; 防治模式; 共和盆地

文獻(xiàn)參數(shù)： 譚立海, 馬鹿, 安志山, 等.青海省共和盆地光伏發(fā)電基地風(fēng)沙災(zāi)害現(xiàn)狀、成因及其防治措施[J].水土保持通報(bào)，2017,37(3)：182-187.DOI:10.13961/j.cnki.stbctb.2017.03.030； Tan Lihai, Ma Lu, An Zhishan, et al. Present situation, causes and control measures of aeolian sand disaster in photovoltaic power generation base in Gonghe Basin, Qinghai Province[J]. Bulletin of Soil and Water Conservation, 2017,37(3)：182-187.DOI:10.13961/j.cnki.stbctb.2017.03.030

太陽能光伏等新能源產(chǎn)業(yè)可以改變化石燃料為主的能源格局，緩解能源緊缺，推進(jìn)節(jié)能減排，對建設(shè)資源節(jié)約型和環(huán)境友好型社會具有重要意義[1]。青海省是中國太陽能最為豐富的地區(qū)之一，日照時間長，且有著廣闊的荒漠地區(qū)，可利用土地面積大，地勢平坦，為開發(fā)利用太陽能提供了有利的土地條件[2]。共和盆地是青海省開發(fā)光電新能源的主要區(qū)域之一，目前共和盆地光伏產(chǎn)業(yè)園區(qū)占地面積達(dá)76.6 km2，總裝機(jī)容量為1 490 MW[3]，并與龍羊峽水電實(shí)現(xiàn)互補(bǔ)，對促進(jìn)西部地區(qū)社會經(jīng)濟(jì)可持續(xù)發(fā)展具有重要的意義。然而，近年來，在全球氣候變暖的背景下，青海高原出現(xiàn)草地退化、沙漠化加劇等一系列生態(tài)問題，土地沙漠化已經(jīng)成為共和盆地生態(tài)環(huán)境惡化的主要問題[4-5]。共和盆地的沙漠化土地占共和盆地面積的62.84%，主要分布在塔拉灘及黃河以南的木格灘地區(qū)，沙漠化土地以流動沙丘、半固定沙丘為主[6]。橫跨共和盆地的3條綿延數(shù)百公里沙帶，自西南向東北逐步延伸，風(fēng)沙危害不斷加劇，一條面積為2.80×105hm2的新月型沙丘鏈已經(jīng)抵達(dá)黃河上游龍羊峽庫區(qū)，其中塔拉灘沙丘是最主要部分[7]。在此背景下，共和盆地塔拉灘地區(qū)發(fā)展光伏產(chǎn)業(yè)勢必受到風(fēng)沙危害的影響。本文擬對青海共和盆地塔拉灘光伏發(fā)電基地風(fēng)沙災(zāi)害現(xiàn)狀進(jìn)行實(shí)地調(diào)查與測量，分析風(fēng)沙災(zāi)害的形成原因，以期提出相應(yīng)的防治措施。

1 研究區(qū)概況

共和盆地位于青藏高原東北部，地理坐標(biāo)為98°46′—101°22′E和35°27′—36°56′N，整個盆地呈東寬西窄的葫蘆形，東西長約210 km，南北寬約60 km，總面積13 800 km2[8]。研究區(qū)位于共和盆地塔拉灘地區(qū)。該區(qū)海拔2 900～3 100 m，年均溫1.0～5.2 ℃，屬典型的高寒干旱荒漠和半干旱草原區(qū)，氣候長期高寒、干旱與多風(fēng)；多年平均降水量303 mm，全年降水量的90.4%集中于5—9月，蒸發(fā)量達(dá)到1 800 mm，是降水量的6倍[9]。該區(qū)多年平均大風(fēng)日數(shù)51 d，多年沙塵暴日數(shù)平均為16 d，最多達(dá)55 d，大風(fēng)主要發(fā)生在冬春兩季。土壤主要為栗鈣土，土層厚度一般是50—70 cm。研究表明，研究區(qū)所在的塔拉灘是共和盆地沙漠化土地的主要分布區(qū)，以流動沙丘和半固定沙丘為主[8]。

2 風(fēng)沙災(zāi)害現(xiàn)狀

研究區(qū)內(nèi)沙害較為嚴(yán)重的區(qū)域?yàn)楣夥氐奈鞅眰?cè)與中部地區(qū)?；罨城鹨苿雍惋L(fēng)沙流是威脅共和光伏基地電廠安全運(yùn)營的2種主要風(fēng)沙危害方式。該區(qū)沙丘主要以新月形沙丘及沙丘鏈組成，移動速度快，對光伏電站潛在危害大；其次，風(fēng)沙流在遇到光伏電站后，由于光伏電站增大了地表粗糙度并在站前上風(fēng)向和內(nèi)部形成減速區(qū)，造成積沙。經(jīng)粒度分析表明，該區(qū)沙丘沙以極細(xì)沙與細(xì)沙為主，平均粒徑為0.107 mm(圖1)，根據(jù)Bagnold[10]的研究，該粒徑沙粒極易起動形成風(fēng)沙流。

圖1 共和盆地光伏發(fā)電基地邊緣上風(fēng)向流動沙丘沙粒度組成

為定量評估區(qū)域風(fēng)沙災(zāi)害現(xiàn)狀，筆者利用全站儀對研究區(qū)域內(nèi)典型光伏矩陣內(nèi)的積沙形態(tài)以及周邊沙丘動態(tài)變化進(jìn)行了測量。使用全站儀型號為Leica TS06，是徠卡TS系列中一款專業(yè)型全站儀，測量偏差約1.5 mm。沙丘脊線測量選用有棱鏡測量模式，其他沙丘各點(diǎn)采用無棱鏡模式，測點(diǎn)密度約為1 m×1 m。以監(jiān)測的典型風(fēng)沙災(zāi)害光伏電站為例，具體說明以上兩種方式風(fēng)沙危害現(xiàn)狀。所監(jiān)測光伏電站園區(qū)東西長1 100 m，南北寬900 m，園區(qū)于2016年2月8日對電站西側(cè)、北側(cè)積沙進(jìn)行過清理，清理工作持續(xù)7 d時間，然而，清沙沒有達(dá)到預(yù)期效果，僅3個月時間，電站積沙危害又相當(dāng)嚴(yán)重。據(jù)測量發(fā)現(xiàn)，電站矩陣西南角沙丘前緣已延伸至電站邊緣，沙丘高度與太陽能板高度相當(dāng)，積沙體長度為48 m，寬12.8 m，平均高度1.81 m，積沙量為1 112.06 m3，沙丘移動將很快掩埋光伏矩陣；其中，新月形沙丘一獸角已繞過電站西南角，最大高度為1.9 m，長約20 m，經(jīng)測量計(jì)算該沙丘體積為256.53 m3。電站西側(cè)中部板間積沙體呈舌狀，經(jīng)測量計(jì)算，大型舌狀積沙體平均積沙量大為70.84 m3，中型積沙體平均積沙量為47.13 m3，而小型積沙體平均積沙量為14.87 m3。經(jīng)統(tǒng)計(jì)，板間大型積沙體14個，中型42個，小型8個，板間總積沙量為3 090.18 m3。綜上風(fēng)沙災(zāi)害現(xiàn)狀，如不及時采取有效防沙工程措施，光伏電站上方向?qū)簧城鹇駴]，嚴(yán)重影響光伏電站的安全運(yùn)營。

為更清晰表述所監(jiān)測沙丘動態(tài)變化特征，筆者分別于2015年6月與2016年7月對監(jiān)測光伏電站外圍邊界一典型沙丘進(jìn)行了2期沙丘動態(tài)變化監(jiān)測。分別沿沙丘走向、垂直沙丘走向截取沙丘斷面。其中，縱斷面(圖2a)為沿沙丘走向截取的斷面，橫斷面1(圖2b)為沙丘上風(fēng)向斷面，橫斷面2(圖2c)為沙丘中部的斷面，橫斷面3(圖2d)為沙丘尾部的斷面。

首先，由縱斷面圖可知(圖2a)，沙丘斷面形態(tài)變化很大。第一，斷面線的長度由2015年6月的65.8 m增加到2016年7月的79.4 m，增加13.6 m；第二，斷面線的最高點(diǎn)高度由3.0 m下降為2.5 m；第三，斷面線中部20～40 m內(nèi)發(fā)生風(fēng)蝕，斷面線高度降低。根據(jù)沙丘前緣邊界前移距離判斷，沙丘的年移動速率為12.56 m/a。

其次，比對2015年6月和2016年7月的橫斷面圖2b,圖2c,圖2d(標(biāo)號順序從上風(fēng)向到下風(fēng)向)可知：在風(fēng)力作用下，沙丘各個部位的斷面線同樣發(fā)生很大變化。與2015年6月的橫斷面1(圖2b)相比，2016年7月的斷面線寬度增加1.22 m，斷面最高點(diǎn)高度降低0.52 m，且斷面形態(tài)由倒“V”型變?yōu)榈埂癠”型，表明沙丘體積增大；橫斷面2(圖2c)斷面線寬度增加0.4 m，斷面最高點(diǎn)高度降低0.67 m，而斷面頂點(diǎn)兩端的坡度減?。粰M斷面3(圖2d)的斷面線寬度減少3.3 m，但斷面線最高點(diǎn)高度增加0.03 m。

圖2 青海省共和盆地監(jiān)測沙丘斷面變化

3 風(fēng)沙災(zāi)害成因分析

3.1 風(fēng)沙環(huán)境

3.1.1 起沙風(fēng)況 起沙風(fēng)是確定風(fēng)沙活動發(fā)生與否及其活動強(qiáng)度的重要依據(jù)，也是研究風(fēng)沙運(yùn)動規(guī)律、解決風(fēng)沙工程問題的關(guān)鍵指標(biāo)之一。根據(jù)實(shí)地觀測，共和盆地塔拉灘地區(qū)2 m高起沙風(fēng)速為6 m/s。統(tǒng)計(jì)分析2015—2016年該區(qū)氣象資料表明，研究區(qū)起沙風(fēng)頻率為9.96%(圖3)。從風(fēng)速分級來看，6～8和8～10 m/s風(fēng)速段分別占起沙風(fēng)頻率的44.13%和28.90%，兩者共占起沙風(fēng)頻率的73.03%，而10～12 m/s以及大于12 m/s 風(fēng)速分別占起沙風(fēng)頻率的13.41%和13.55%。從風(fēng)向來看，W和WNW風(fēng)向分別占起沙風(fēng)頻率的47.36%和29.32%，兩者占起沙風(fēng)的76.69%；其次是ENE風(fēng)向，占起沙風(fēng)頻率的11.39%，再就是WSW風(fēng)向，占起沙風(fēng)頻率的8.16%。因此，研究區(qū)起沙風(fēng)主要為W和WNW兩組風(fēng)向，以6～10 m/s風(fēng)速段為主。

圖3 2015-2016年共和盆地塔拉灘起沙風(fēng)玫瑰圖

3.1.2 輸沙勢 輸沙勢是目前風(fēng)沙活動強(qiáng)度計(jì)算中應(yīng)用最為廣泛的方法[11-12]，而且是衡量區(qū)域風(fēng)沙活動強(qiáng)度極其重要的指標(biāo)[13]。Fryberger[14]對Lettau[15]的輸沙率公式進(jìn)行修改并提出了如下被廣泛接受和應(yīng)用的輸沙勢計(jì)算公式：

DP=V2(V-Vt)t

(1)

式中：DP——輸沙勢(VU)；V——大于起動風(fēng)速值的風(fēng)速(m/s)；Vt——起動風(fēng)速(m/s)；t——起沙風(fēng)作用時間，在統(tǒng)計(jì)表中以頻率(%)表示。通過矢量合成法將16個方位輸沙勢進(jìn)行合成后可以得到合成輸沙勢(RDP)和合成輸沙方向(RDD)，它反映了一個地區(qū)輸沙能力的大小和輸沙凈走向。合成輸沙勢與輸沙勢的比值稱為方向變率(RDP/DP)，用來反映一個地區(qū)風(fēng)向組合情況和風(fēng)信復(fù)雜的程度。Fryberger根據(jù)輸沙勢大小分為高(>400)、中(200～400)、低(<200)3種風(fēng)能環(huán)境。RDP/DP值越大說明風(fēng)信情況越單一，越小則說明風(fēng)信越復(fù)雜。一般而言，小比率(<0.3) 往往與復(fù)合風(fēng)況相對應(yīng)；中比率(0.3～0.8)對應(yīng)銳雙峰或鈍雙峰風(fēng)況；而大比率(>0.8)則對應(yīng)于單峰風(fēng)況。

通過對區(qū)域內(nèi)所架設(shè)氣象站2015年7月至2016年6月風(fēng)況資料的分析，結(jié)果表明，該區(qū)年輸沙勢為212.7 VU，屬中風(fēng)能環(huán)境，合成方向?yàn)?9.6°，合成輸沙勢與總輸沙勢比值(RDP/DP)為0.87，表明該區(qū)域?yàn)閱畏屣L(fēng)況，起沙風(fēng)以W和WNW風(fēng)為主，占時段總輸沙勢的92.1%(圖4)。光伏基地西北側(cè)新月形沙丘及沙丘鏈為區(qū)域風(fēng)沙流提供了豐富的沙源，而且正好與起沙風(fēng)主風(fēng)向W和WNW風(fēng)相疊加，在偏西風(fēng)作用下，沙丘移動以及風(fēng)沙流積沙對電站造成嚴(yán)重的危害。

3.1.3 風(fēng)旱同季 分析研究區(qū)月平均降水量和2 m平均風(fēng)速關(guān)系可知，降水量與風(fēng)速存在反比關(guān)系，即風(fēng)速較大時，降水量較??；風(fēng)速較小時，降水量則較大，屬于典型的“風(fēng)旱同季”(圖5)。共和盆地光伏基地1—4月風(fēng)速較大，2 m高月平均風(fēng)速最大可達(dá)8.64 m/s，而此時段降水較少。冬春季節(jié)，降水量較小，植被蓋度較低，對土壤保護(hù)作用減小，地表抗風(fēng)蝕能力較小，而同期風(fēng)速較大，極易造成土壤風(fēng)蝕，破壞地表，形成更多的碎屑物質(zhì)。夏季，平均風(fēng)速降低，風(fēng)蝕減弱，而同期降水量增大，河流徑流量增大，水蝕增強(qiáng)?？梢?，“風(fēng)旱同季”形成風(fēng)蝕、水蝕交替出現(xiàn)的環(huán)境，導(dǎo)致地表土壤結(jié)構(gòu)離散分解增強(qiáng)，進(jìn)一步加劇了地表風(fēng)沙活動的強(qiáng)度。

圖4 2015年7月至2016年6月共和盆地塔拉灘輸沙勢

圖5 研究區(qū)2015年7月至2016年6月2 m 高度處月平均風(fēng)速與月平均降水量

3.2 人為影響

人為因素導(dǎo)致的土地沙漠化為風(fēng)沙災(zāi)害的形成提供了豐富的沙源。研究表明，2005年共和盆地共有各類沙漠化土地7 419.62 km2，其中嚴(yán)重沙漠化和重度沙漠化土地面積占沙漠化土地總面積的20.12%[5]。塔拉灘是共和盆地土地沙化最為嚴(yán)重的地區(qū)，總面積約2.96×105hm2，如今已有26%的土地嚴(yán)重沙化，42%的土地正在沙化[6]。共和盆地的土地沙漠化主要是由農(nóng)牧人口、牲畜數(shù)量迅猛增加以及過度開墾草地為耕地引起的[4]。1953—2004年的50 a來，共和農(nóng)牧人口呈持續(xù)增加趨勢：1953年全縣農(nóng)牧人口僅4.04萬，到2004年增加到12.64萬，增加了2.13倍(圖6)。過度放牧是共和盆地土地沙漠化的主導(dǎo)因素。在過去幾十年牲畜數(shù)量持續(xù)增加，進(jìn)入21世紀(jì)后，隨著國家退耕還林和還草工程的實(shí)施，禁牧舍飼時牲畜數(shù)量開始出現(xiàn)小幅回落(圖6)。長期過度放牧使草場植物群落結(jié)構(gòu)發(fā)生明顯變化，植被覆蓋度降低，地表出現(xiàn)裸露，加上該區(qū)第四紀(jì)砂物質(zhì)豐富[16]，最終導(dǎo)致土地沙漠化的發(fā)展。在大風(fēng)的作用下，沙漠化土地提供豐富沙源，導(dǎo)致風(fēng)沙災(zāi)害嚴(yán)重。

圖6 青海省共和縣農(nóng)牧人口、牲畜數(shù)量變化趨勢

4 風(fēng)沙災(zāi)害綜合治理模式

基于以上風(fēng)沙災(zāi)害現(xiàn)狀以及災(zāi)害成因，以上述監(jiān)測風(fēng)沙災(zāi)害的光伏電站園區(qū)為例，說明該區(qū)風(fēng)沙災(zāi)害綜合治理模式。綜合防護(hù)體系主要由機(jī)械防沙措施組成，分為前沿阻沙帶、空白帶以及固沙帶組成。風(fēng)沙綜合防護(hù)體系主要沿光伏電廠外圍邊界，綜合防護(hù)體系總面積約為152.8 hm2。其中，不同類型措施設(shè)計(jì)主要依據(jù)地形條件、地表狀況(緊實(shí)度、含沙量等)具體而定。

4.1 前沿阻沙帶

前沿阻沙帶是整個防沙體系的最外圍，也是最前沿，起到阻攔沙物質(zhì)、降低風(fēng)速的作用。前沿阻沙帶由三道HDPE網(wǎng)阻沙柵欄組成(1.5 m高)，阻沙柵欄的總體走向依光伏電廠地形的變化而變化，總長度約7 680 m，阻沙柵欄間距為30 m。

4.2 固沙帶

固沙帶采用HDPE網(wǎng)固沙障固定沙丘。HDPE固沙網(wǎng)采用環(huán)保樹脂纖維制成，抗紫外線強(qiáng)，耐高溫(+75 ℃)和低溫(-35 ℃)，抗老化時間≥10 a；與其他沙障相比，具有無污染、耐老化、低成本、可重復(fù)使用與便于施工等優(yōu)點(diǎn)。研究表明，采用環(huán)保先進(jìn)的HDPE網(wǎng)固沙新材料制成的功能性固沙障，結(jié)構(gòu)上為上疏下密型來替代結(jié)構(gòu)均一的普通塑料網(wǎng)沙障，不僅可以增大下墊面的粗糙度，降低了底層風(fēng)速，而且明顯減小地表風(fēng)蝕，通過對產(chǎn)品絲徑、密度的控制，使其具有最佳的透風(fēng)率，網(wǎng)與專用立柱配合可組合成各種規(guī)格的固沙網(wǎng)格，能有效降低風(fēng)速，抗風(fēng)蝕能力強(qiáng)[17]。

在阻沙柵欄下風(fēng)向的沙丘地段，設(shè)置HDPE沙障，平均寬度為500 m，具體布局及寬度依沙丘走勢及形態(tài)確定。HDPE沙障設(shè)置在阻沙柵欄的基部及兩側(cè)各5 m，防止柵欄基部掏蝕。HDPE網(wǎng)固沙沙障在沙丘迎風(fēng)坡還是背風(fēng)坡上方格都應(yīng)適當(dāng)加密，縮小規(guī)格，加大用量。固沙網(wǎng)孔隙度采用“下密上疏”式結(jié)構(gòu)，可設(shè)置規(guī)格1 m×1 m的固沙帶，孔隙度為40%，高度為20 cm；根據(jù)當(dāng)?shù)氐匦?，先? m×1 m格點(diǎn)打樁，樁長度約50 cm，埋深30 cm，將固沙網(wǎng)固定在樁上，底部緊貼沙面。此沙障效能模擬了稻草制成的草方格，采用上疏下密結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，能有效固定流沙，抑制掏蝕發(fā)生，形成穩(wěn)定的凹曲面，使用壽命在10～12 a，而草方格使用壽命僅有2～3 a。待沙床面穩(wěn)定后，人工撒播草種，植物以鄉(xiāng)土物種為主，主要選用檸條、沙蒿等當(dāng)?shù)匚锓N。

5 結(jié) 論

(1) 共和盆地光伏發(fā)電基地區(qū)域?qū)僦心茱L(fēng)沙環(huán)境，為單峰風(fēng)況，起沙風(fēng)以W和WNW風(fēng)為主，2組風(fēng)向占年輸沙勢的92.1%。周邊沙丘類型以新月形沙丘為主，移動速度達(dá)12.56 m/a。

(2) 沙丘前移與風(fēng)沙流遇阻后在光伏板間形成積沙是該區(qū)風(fēng)沙危害的主要表現(xiàn)形式。

(3) 風(fēng)力強(qiáng)勁、風(fēng)旱同期等自然特點(diǎn)以及過度放牧導(dǎo)致的土地沙漠化提供沙源是該區(qū)風(fēng)沙災(zāi)害的主要成因。

(4) 沙害初步治理模式為建立固、阻結(jié)合的風(fēng)沙危害綜合防護(hù)體系。

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Present Situation, Causes and Control Measures of Aeolian Sand Disaster in Photovoltaic Power Generation Base in Gonghe Basin, Qinghai Province

TAN Lihai1, MA Lu2, AN Zhishan1, QU Jianjun1, YIN Daiying1, LIU Jinhui1, WANG Tao1

(1.GansuCenterforSandHazardReductionEngineeringandTechnology,DunhuangGobiDesertResearchStation,NorthwestInstituteofEco-EnvironmentandResources,ChineseAcademyofSciences,Lanzhou,Gansu730000,China; 2.HuangheHydropowerDevelopmentCo.,Ltd.,Xining,Qinghai810008,China)

[Objective] To reveal the current situation of aeolian hazards in the photovoltaic industrial park of Gonghe Basin, Qinghai Province, and to analyze the causes and thus to put forward specific control mea-sures. [Methods] Dune migration rate and the current situation of aeolian hazards such as sand accumulation amount were measured by Leica total station, and meteorological data were used to analyze the characteristics of regional aeolian environment. [Results] Dune migration and sand accumulation between solar panels were two main patterns of aeolian sand disaster in the study area where dunes were mainly composed of barchans. Sand dunes moved in a rate of 12.56 m/a in the study area. In a photovoltaic garden(99 hm2in area) suffering from severe aeolian sand disaster, the accumulated sand between solar panels could reach 3 090 m3during February to April of 2016. The study area belongs to the medium level of aeolian environment with two main prevail sand-driving wind directions of west and north west, which accounted for 92.1% of the annual drift potential. [Conclusion] The strong wind energy, the features of windy and dry weather presenting in the same period and the strong desertification result in the serious aeolian sand disaster in the study area. Hence, a comprehensive sand-control system should be quickly established to combat the aeolian sand disaster.

photovoltaic industry; aeolian sand disaster; control measures; Gonghe Basin

2016-09-23

2016-11-28

黃河水利水電公司項(xiàng)目“光伏產(chǎn)業(yè)帶動生態(tài)建設(shè)試驗(yàn)示范研究” (90Y490B21)； 國網(wǎng)河北省電力公司項(xiàng)目(SGTYHT/16-JS-198)

譚立海(1985—),男(漢族),山東省臨朐縣人,博士,助理研究員,主要從事風(fēng)沙物理與風(fēng)沙工程學(xué)研究。E-mail:tanlihai18@163.com。

屈建軍(1959—),男(漢族),陜西省高陵縣人,博士,研究員,博導(dǎo),主要從事風(fēng)沙工程學(xué)研究。E-mail:qujianj@lzb.ac.cn。

A

1000-288X(2017)03-0182-06

P425.6+1