【文章內容簡介】 年~，（1979年），（2006年）。，~；其中三月四月為大風，一月、十二月為小風月。 風電場測站測風資料整理和分析為有效開發(fā)利用地區(qū)的風能資源，主營風電開發(fā)的風力發(fā)電有限公司于2005年在石青山周圍地區(qū)設立了3座測風塔,其中2座70m高,一座40m高，分別命名為1號、2號和3號測風塔，本風電場一期工程(義和參場)地區(qū)布設了1個70m高的測風塔，用于加密觀測義和參場的風資源情況。 風電場場址測站基本情況位于風電場的1號測風塔（地點在義和參場）在2005年8月正式開始測風，2號測風塔（地點在平原南山）和3號測風塔（地點在團結參場）在2005年9月正式開始測風，各塔相隔距離約為8km。 1號塔和2號塔在70m、60m、50m、40m、25m和10m高度均安裝了1個風速儀測量風速，在70m、40m、25m高度均安裝了1個風向標測量風向，在10m高度安裝了1個溫度傳感器測量溫度；3號塔分別在40m、25m、10m高度均安裝了1個風速儀測量風速，在40m、25m高度均安裝了1個風向標測量風向，在10m高度安裝了1個溫度傳感器測量溫度。測風儀器采用美國NRG公司制造的測風設備，至今已有近15個月的實測數據資料。 風電場場址測站風況資料整理 數據的完整性和合理性分析 本風電場測風數據利用WEPAS軟件進行數據驗證與評估，該軟件是中國水電顧問集團與北京木聯能工程科技有限開發(fā)的風電場專業(yè)軟件，該軟件設計規(guī)范，功能完善，提供的文檔資料齊全，在測風數據管理、評估及專業(yè)應用方面處于國內領先水平，填補了測風數據驗證和評估的空白，達到了國際前沿水平。 因為3號測風塔僅收集到4個月的測風資料（2005年9月~2005年12月），完整性較差，因此風況資料分析未將3號塔納入分析計算中。（一）數據合理性分析及處理數據合理性分析：對1號、2號測風塔不同高度同一時段的風速、風向數據進行對比分析，根據有效值范圍，并結合2個測風塔數據的相互參考驗證，分析判斷出不合理的測風數據。不合理風速數據的處理：根據不同高度風速相關性分析成果，采用風切變冪公式計算方法修正或直接采用1號、2號測風塔中相同高度同一時段的合理數據做相關修正。不合理風向數據處理：在對同一測塔不同高度風向數據進行對比分析基礎上，對不不合理數據以同一測風塔其它高度的風向數據替代，或根據1號、2號兩測風塔風向數據對比分析成果，用其中某時段合理的測風塔風向數據替代同時段另一測風塔不合理的數據。（二）數據的完整性分析有效數據完整率=（應測數目缺測數目無效數據數目）/應測數目100%。經驗證，1號、2號測風塔2006年1月1日~2006年12月31日時段中，1號測風塔共缺測640分鐘，其完整率:99%；2號測風塔共缺測5800分鐘，其完整率:98%，符合《風電場風能資源評估方法》中完整率達到90%以上的規(guī)定。（三）測風風向驗證對原始數據資料進行分析，1號和2號測風塔主風向均為北北東，本階段經勘察和咨詢當地有關部門，認為本風電場風向宜以兩測風塔實測的為準，并對兩個測風塔的數據進行相關性分析，替代不合理數據。（四）各測風塔風速相關性分析，1號塔和2號塔風速向關性較好，其他各層不同高度風速相關性較差。 1號和2號測風塔各高度風速相關性分析成果表高度2 號 測 風 塔10m25m40m50m60m70m1號測風塔10m25m40m50m60m70m 風電場風切變指數分析處理根據本階段收集的原始觀測數據，統計1號、2號測風塔2006年1月1日～2006年12月31日一年的實測風速數據，計算1號塔、2號塔實測風切變指數。 石青山風電廠測風塔風切變指數分析成果測風塔高度風速(M/S)風 切 變 指 數10m25m40m50m60m1號測風塔70m60m　50m　　40m　　　25m　　　　10m　　　　　2號測風塔70m60m　50m　　40m　　　25m　　　　10m　　　　　，由于風電場測風塔10m高度風速受周圍樹木影響，風速偏低，因此推算到25m、40m、50m、70m高度的風剪切系數誤差較大。而測風塔40m以上高度受周圍地形地貌影響較小，其推算的風切邊指數能夠比較真實地反映風電機組實際運行情況。根據1號、2號測風塔的風速隨高度變化曲線擬合取值計算個高度風切變指數。經綜合分析，石青山電場一期工程風切變指數采用1號測風塔70m高度對60m、50m、推算預裝風電機組輪轂高度的風況特征。 石青山風電廠1號和2號測風塔風速隨高度變化曲線圖 風電場代表塔選擇意見1號、2號測風塔分別位于擬建場址（石青山）的西測和東測，兩塔相距約8km，根據兩塔的位置及測風塔控制的范圍，1號塔居于義和參場，其控制的范圍屬于一期工程區(qū)域，2號塔居于平原南山區(qū)域，其控制范圍為二期工程，兩個測風塔周圍地勢高差相對較小，障礙物僅有一些矮小的灌木，因此兩個塔均具有代表性。 風況資料相關分析 相關性分析根據兩測風塔各自控制的范圍，本次代表年測風數據分別采用1號塔和2號塔70m高度2006年全年的數據進行分析訂正，得出兩測風塔代表年的風況數據并推算到本風電場風機預裝輪轂高度70m，作為風電場風能資源評估和發(fā)電量計算的依據。由于測風塔的資料取自2006年1月1日～2006年12月31日，為了對測風塔數據進行訂正，保證氣象站資料與測風塔資料時間的一致性，氣象站的年平均風速的計算也應為同一時段資料。鑒于氣象站多年來周圍障礙物變化比較大?？紤]到周圍障礙物因素的變化情況影響，本階段在進行測風數據訂正時，采用氣象站1997以來周圍地形地貌基本沒有變化的多年氣象資料對場址觀測資料進行補長修正，以使得測風資料具有代表性。氣象站1997～。 氣象站歷年年平均風速變化直方圖（1997~2006）氣象站距本風電場約5km。兩地之間地勢高差較小，地形、地貌基本一致。依據氣象站1997～2006年各月平均風速資料和氣象站2006年1月1日～2006年12月31日逐時風速、風向資料，對本風電場風況進行相關分析， 1號測風塔70m高度數據與氣象站分扇區(qū)相關分析扇區(qū)1號塔—70M氣象站扇區(qū)1號塔70M—氣象站斜率相關系數斜率相關系數NSNNESSWNESWENEWSWEWESEWNWSENWSSENNW 2號測風塔70m高度數據與氣象站分扇區(qū)相關分析扇區(qū)2號塔—70M氣象站扇區(qū)2號塔70M—氣象站斜率相關系數斜率相關系數NSNNESSWNESWENEWSWEWESEWNWSENWSSENNW 風況數據補長修正2006年氣象站（與風電場測風數據對應的數據測風年）。根據規(guī)程規(guī)范要求的“風速對應時刻”法，進行氣象站與現場測風數據之間的相關分析，對現場測風數據進行補長修正。利用上述測風塔與氣象站分扇區(qū)相關分析成果，對兩測風塔數據分別按扇區(qū)進行補長修正，，。 1號測風塔70m高度數據分扇區(qū)補長修正一覽表 單位：m/s扇區(qū)1號測風塔70M扇區(qū)1號測風塔70MNSNNESSWNESWENEWSWEWESEWNWSENWSSENNW 2號測風塔70m高度數據分扇區(qū)補長修正一覽表 單位：m/s扇區(qū)2號測風塔70M扇區(qū)2號測風塔70MNSNNESSWNESWENEWSWEWESEWNWSENWSSENNW 風電場風能資源綜合評價 風電場空氣密度由于1號塔、號2塔僅有一年多的氣溫、氣壓資料，在空氣密度推算方面代表性較差，而氣象站具備多年氣溫、氣壓和水氣壓資料。石青山風電場與氣象站海拔高度相差較小，距離也比較近，空氣密度基本一致。因此石青山風電場的空氣密度采用氣象站多年平均空氣密度?！?， hPa， hPa。 kg/m179。 1號塔70m高度代表年風能分析，代表年年平均風功率密度406 W/ m2,代表年有效風速小時8357h。通過對測風數據進行分析計算，得到了1號測風塔70m高度數據相應風向玫瑰圖和風能玫瑰圖。；；；1號測風塔70m高度各月風向；。 1號測風塔70m高度風向玫瑰圖 1號測風塔70m高度風能玫瑰圖 1號測風塔70m高度風速風能分布直方圖 1號測風塔70m高度風速和風功率密度代表年年變化曲線 1號測風塔70m高度風速和風功率密度代表年日變化曲線 1號測風塔70m高度各月風向玫瑰圖 1號測風塔70m高度各月風能玫瑰圖 1號測風塔70m高度各月的風速和風功率密度日變化曲線圖 2號塔70m高度代表年風能分析，代表年年平均風功率密度288W/ m2,代表年有效風速小時8380h。通過對測風數據進行分析計算，得到了2號測風塔70m高度數據相應風向玫瑰圖和風能玫瑰圖，；；；；2號測風塔70m高度各月風向；。 2號測風塔70m高度風向玫瑰圖 2號測風塔70m高度風能玫瑰圖 2號測風塔70m高度風速風能分布直方圖 2號測風塔70m高度風速和風功率密度代表年年變化曲線 2號測風塔70m高度風速和風功率密度代表年日變化曲線 2號測風塔70m高度各月風向玫瑰圖 2號測風塔70m高度各月風能玫瑰圖 2號測風塔70m高度各月的風速和風功率密度日變化曲線圖 風能資源分析石青山風電場一期工程控制其區(qū)域的數據為1號塔數據。，年平均風功率密度為406 W/ m2，風場主風向為北北西向。根據《風場風能資源評估方法》（GB/T 187102002）提供的標準：50m離地高度3級風場風能密度300 W/ m2～400 W/ m2，；50m離地高度2級風場風能密度200 W/ m2～300 W/ m2。根據石青山風電場測風塔以及相關資料分析，石青山風電場1號塔離地50m高度風功率密度分別為296W/ m2。本風電場符合2級風電場標準，具有一定開發(fā)潛力。第三章 工程地質本地區(qū)所處構造單元為完達山南部，工程區(qū)所處的完達山南孤山丘陵隆起。本隆起主要由上元古界黃松群淺變質巖和同期柱崗巖組成，二疊紀以來晚印支期中、上亞構造層形成，屬過渡型建造類型，均為蓋層沉積，其上有燕山中亞構造層覆蓋。褶皺構造以緊密褶皺為主，軸向呈北北東向，由黃松群構成(大部分處于境外)。北東向斷裂破壞了地層的連續(xù)性；北西向斷裂規(guī)模較小，為正斷層。根據本區(qū)歷史地震和1990年《中國地震烈度區(qū)劃圖》工程區(qū)50年超越概率10％的地震基本烈度小于Ⅵ度。本地區(qū)內地勢南高北低，北部是完達山脈,離風電場約40km，海拔約為200m～230m，切割深約200m左右，屬低山地貌。工程區(qū)分布地層主要為第四系覆蓋層和晚印支期的侵入巖。第四系覆蓋層為暗褐色碎石土，以粉質粘土為主，夾少量碎石，～，在山脊處相對較薄，；覆蓋層表層為薄層腐植土。晚印支期侵入巖為酸性的二長花崗巖和堿長花崗巖，大致呈北東向分布，呈巖基巖株狀產出，節(jié)理裂隙較發(fā)育，近地表風化作用較強烈，但風化深度有限，～。強風化花崗巖呈黃、褐黃色，節(jié)理裂隙較發(fā)育，充填物較少，具有一定的透水性：弱、微風化巖石呈褐黃、灰黃、灰白色，節(jié)理裂隙不發(fā)育,巖體較完整，巖質堅硬，強度較高，屬硬質巖。地下水以淺層第四系孔隙性潛水和基巖裂隙水為主，主要由大氣降水補給。潛水埋深一般隨地形起伏而變化，在河谷源頭及坡角處往往以泉水形式溢出地表，形成河流的源頭。裂隙含水層厚度因地質構造、巖性和地形不同而變化較大，一般為30～50m。地下水以碳酸鈣型為主。 基礎處理形式及持力層選擇場地地基土層除第四系覆蓋層外結構密實，承載力較高，天然地基基本能滿足擬建風機上部荷載要求。為滿足地基承載和建筑物抗傾斜要求，風電機組塔基建議采用鋼筋混凝土獨立基礎，考慮基礎防凍漲問題，建議以強風化層為持力層。持力層及基礎埋深應在風機布置確定后、基礎施工前通過場地詳細勘查，根據各風機場地地層分布情況和土層物理力學特性分別確定。本地區(qū)屬構造相對穩(wěn)定區(qū)，根據1990年《中國地震烈度區(qū)劃圖》程區(qū)50年超越概率10％的地震基本烈度小于Ⅵ度。工程區(qū)覆蓋層厚度不大，基巖和晚印支期侵入的花崗巖，未見不利的地質構造和地質災害現象，具備建設風電場的工程地質條件。鑒于工程區(qū)凍土層較厚，塔基基礎面應置于凍土層以下，建議挖除表層第四系覆蓋層，采用鋼筋混凝土獨立基