柴达木盆地风能环境特征

doi:10.7522/j.issn.1000-694X.2023.00116

摘要/Abstract

摘要：

通过对柴达木盆地不同风沙地貌区风速与风向的长期观测，探讨了盆地内的风能环境特征及其对风沙地貌发育的影响。结果表明：（1）盆地内各区域年平均风速、起沙风平均风速和起沙风频率的变化趋势较一致。在风蚀地貌中，长垄状雅丹区年平均风速、起沙风平均风速和起沙风频率均为最高；而沙丘地貌区中，察尔汗线形沙丘区最高。（2）长垄状雅丹区为单峰型起沙风，主要来自NNW和NW方向；而其他雅丹区起沙风均为双峰型，均存在一个主风向和一个次风向。祁曼塔格山前沙丘区起沙风以WNW和NW方向为主，线形沙丘区偏W方向起沙风占比较高。（3）除犬牙状/圆锥状雅丹区是锐双峰风况外，其余雅丹区均为单峰风况。长垄状雅丹区属高风能环境，方山状雅丹区为中等风能环境，其余雅丹区为低风能环境。线形沙丘区皆为宽单峰风况，而祁曼塔格山前沙丘区为钝双峰风况。除察尔汗线形沙丘区为中等风能环境外，其余沙丘区为低风能环境。（4）自盆地西北部向东南部，输沙势、合成输沙势逐渐降低，合成输沙方向由NNW向WNW方向转变，风向变率由低向中等转变。

关键词: 风况, 输沙势, 沙丘, 雅丹, 柴达木盆地

Abstract:

Based on long-term observation of wind speed and direction in different aeolian landform regions， the present study investigated the wind regime and drift potential in the Qaidam Basin. The results indicated that：（1） The trend of the annual average wind velocity， the average sand-driving wind velocity and sand-driving wind frequency of different areas was relatively consistent. As to the yardang landforms， the annual average wind velocity， the average sand-driving wind velocity and sand-driving wind frequency were the highest in long-ridge yardang region near the northwestern edge of Chahansilatu playa， while the linear dune field on the northern margin of Qarhan Salt Lake was the highest among the aeolian depositional landforms. （2） The long-ridge yardangs regions belonged to uni-directional sand-driving winds， while the other yardang regions all belonged to bi-directional sand-driving winds. The sand-driving wind was mainly coming from WNW and NW directions for dunes developed on the piedmont of Qimantagh Mountain. Meanwhile， the sand-driving winds coming from W direction accounted for a higher percentage for linear dune fields. （3） Except for the saw-tooth yardang regions， which had an acute bimodal wind regime， the rest of the yardang areas were under unimodal wind regimes. The long-ridge yardang was developed in a high wind energy environment， and the mesa yardang was in an intermediate wind energy environment. While the rest of the yardang regions were in a low energy environment. The linear dune areas are all in wide unimodal regimes， while the dunefield in front of the Qimantag Mountains is in an obtuse bimodal regime. Except for the linear dunes on the northern of Qarhan Salt Lake， which was in an intermediate wind energy environment， the rest of the dune fields were in a low wind energy environment. （4） The drift potential and resultant drift potential gradually decreased from northwest to southeast across the basin， and the resultant drift direction changes from NNW to WNW due to the influence of topography. The wind direction variability shifts from the low to intermediate wind direction variability from the yardang areas in the northwest to the dry salt lake and dune fields in the south-central.

Key words: wind regime, sand drift potential, dune, yardang, Qaidam Basin

中图分类号:

P931.3

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图/表 8

图1 柴达木盆地自然地理概况及观测点分布基于青海省标准地图服务系统标准地图（审图号：青S（2023）016号）制作，底图边界无修改

Fig.1 Physiographic setting and distribution of observation stations in the Qaidam Basin

表1 柴达木盆地各观测点信息

Table 1 Detailed information of observation stations in the Qaidam Basin

观测点编号	经度（E）	纬度（N）	海拔/m	地貌类型	观测时间	观测周期/min	数据来源
A	92°56′56″	38°37′13″	2 754	长垄状雅丹	2017-11—2018-10	10	[21]
B	92°14′43″	38°31′09″	2 756	长垄状雅丹	2019-06—2022-05	10	本文
C	92°06′48″	38°07′52″	2 722	方山状雅丹	2019-05—2022-04	10	本文
D	92°14′10″	37°36′10″	2 957	犬牙状/圆锥状雅丹	2019-06—2020-05	10	本文
E	91°54′02″	37°33′25″	3 081	新月形沙垄	2021-01—2021-12	10	本文
F	94°10′25″	37°41′59″	2 662	鲸背状雅丹	2019-06—2021-05	10	本文
G	94°53′43″	37°12′09″	2 699	线形沙丘	2018-01—2018-12	10	本文
H	95°11′18″	37°13′58″	2 687	鲸背状雅丹	2009-08—2010-07	15	[20]
I	95°24′05″	37°07′40″	2 713	线形沙丘	2009-08—2010-07	15	[13]

图2 柴达木盆地各观测点周边地形特征

Fig.2 Surrounding terrain characteristics of observation stations in the Qaidam Basin

表2 风能环境分类［10］

Table 2 Classification of wind energy environment［10］

DP/VU	风能环境	RDP/DP	方向变率	风况类别
<200	低	<0.3	高	复杂或钝双峰风况
200~400	中等	0.3~0.8	中等	锐或钝双峰风况
>400	高	>0.8	低	窄或宽单峰风况

图3 柴达木盆地各观测点风速特征

Fig.3 Wind speed characteristics of observation stations in the Qaidam Basin

图4 柴达木盆地各观测点起沙风风向玫瑰图

Fig.4 Roses of sand-driving winds of observation stations in the Qaidam Basin

图5 柴达木盆地沙漠各观测点输沙势玫瑰图

Fig.5 Roses of drift potential of observation stations in the Qaidam Basin

图6 柴达木盆地风能环境空间特征基于青海省标准地图服务系统标准地图（审图号：青S（2023）016号）制作，底图边界无修改

Fig.6 Spatial variation of wind energy environmental indicators in the Qaidam Basin

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