Методические указания проведение изыскательских работ по оценке ветроэнергетических ресурсов для обоснования схем размещения и проектирования ветроэнергетических установок рд 52. 04. 275-89 (стр. 5 из 26)
Некоторые районы Алтая по повторяемости фенов не уступают Кавказу; за год здесь может наблюдаться от 80 до 110 дней с фенами, однако скорость ветра при фене не всегда достигает 15 м/с. В данном районе средняя годовая скорость ветра невелика - около 3 м/с, а повторяемость скорости ветра 0-5 м/с - около 80%.
В горных системах Средней Азии возникают и развиваются все виды местных ветров, в том числе и фены. Особенно хорошо они выражены в открытых к равнинам долинах Памира и Тянь-Шаня, а также на северных склонах Копетдага. Обычно фен в горах Средней Азии характеризуется небольшими скоростями (3-5 м/с). Только фены в районе Ашхабада отличаются большими скоростями (до 28 м/с), однако число дней в году с u > 15 м/с не превышает 20; повторяемость скорости ветра 0-5 м/с здесь более 80%.
4.1.7. В отдельных районах часто наблюдаются сильные местные ветры, обусловленные прохождением циклонических образований вблизи гор в сочетании с орографией, когда наличие узких горных проходов между возвышенностями вызывает усиление феновых ветров до шторма.
Одним из таких ветров является урсатьевский ветер, возникающий в результате усиления общециркулярного воздушного потока в горном ущелье, хотя с термической стороны урсатьевский ветер проявляет себя как фен. Метеорологические характеристики этого ветра получены по ГМС Урсатьевская, которая расположена у выхода из Ферганской долины в Ленинабадском проходе. Наблюдается урсатьевский ветер до 70 раз в году, чаще всего в холодный период; в это время он бывает наиболее сильным. Скорость урсатьевского ветра может достигать 40 м/с. Средняя годовая скорость ветра на ГМС Урсатьевская - около 4 м/с, а повторяемость скорости 0-5 м/с - более 70%.
4.1.8. С урсатьевским ветром много общего имеет евгей. Это ветер Джунгарских ворот - горного прохода между Джунгарским Алатау и горным поднятием Барлык. По данным расположенных в указанном районе метеостанций Дружба и Жаланашколь скорость ветра при евгее достигает 70 м/с, число дней с u > 15 м/с составляет около 100 в году. Евгей может продолжаться от суток до недели и прекращается внезапно. Повторяемость скорости ветра 0-5 м/с в данном районе - около 50%.
4.1.9. Разновидностью евгея является кулусутайский эбэ, возникающий в долине р. Эмель, впадающей в оз. Алаколь. Этот местный ветер характеризуется меньшими скоростями, чем ветер Джунгарских Ворот (евгей). На метеостанции Бахты отмечается в среднем 40 дней в году с u > 15 м/с, а максимальная наблюденная скорость составляет 34 м/с. Повторяемость скорости ветра 0-5 м/с - около 80%.
4.1.10. Чиликский ветер - сильный местный ветер в сужении долины р. Или, особенно в нижнем течении р. Чилик. Чиликский ветер наблюдается до 80 дней в году, преимущественно зимой. Скорость ветра один раз в 5 лет может превышать 24 м/с (ГМС Чилик), а повторяемость скорости ветра 0-5 м/с - примерно 80%.
В верхнем течении р. Или также наблюдается сильный местный ветер. По данным ГМС Панфилов один раз в 5 лет скорость ветра может превышать 25 м/с.
4.1.11. Каракумский ветер - сильный восточный ветер в межгорных проходах между Копетдагом и Малым Балханом, Малым и Большим Балханами, Кюрендагом и Карагезом. Чаще всего наблюдается зимой, скорость ветра достигает 15-20 м/с, число дней с u > 15 м/с составляет 123 в году (Кизыл-Арват).
Местные ветры возникают также на перевалах, где они достигают большой силы. К ним относится тюлькубасский ветер в районе Чокпарского перевала между Джамбулом и Чимкентом. Наиболее устойчивые сильные ветры отмечаются на ГМС Джамбул, где неоднократно регистрировалась u > 30 м/с.
4.1.12. Мугоджарский ураган - сильный ветер в Мугоджарских горах на одноименном перевале, восточнее верховьев р. Эмбы. Дует преимущественно с запада или востока, скорость ветра достигает 40 м/с.
4.1.13. Ветры горных проходов - явление весьма распространенное и встречается во всех горных районах, однако до настоящего времени они изучены недостаточно.
Бора и бороподобные ветры наблюдаются широко по территории Советского Союза и в силу различия физико-географических условий отличаются друг от друга местными особенностями. Бора развивается на берегах морей, отделенных от континента невысокими хребтами. Обычно она сопровождается похолоданием.
В качестве наиболее яркого примера часто приводится новороссийская бора. Район Новороссийска по своим условиям считается наиболее благоприятным для развития боры. Здесь она часто достигает скорости 40 м/с, а в отдельных случаях - 60 м/с. Продолжительность новороссийской боры составляет 2-7 дней, она наблюдается около 50 дней в году.
4.1.14. На берегах Байкала также создаются условия для образования местных ветров типа боры. Таков местный ветер сарма, который наблюдается при северо-западном направлении воздушного потока, когда холодный воздух, переваливая через Байкальский или Приморский хребет, проникает в котловину Байкала вдоль долины р. Сармы. Скорость ветра при сарме достигает 40 м/с.
Подобен сарме юго-западный ветер култук. Он развивается в долине р. Иркут, затем дует вблизи селения Култук, врываясь на озеро из долины между Приморским хребтом и Хамар-Дабаном. Обычно наблюдается осенью.
4.1.15. Харахаиха - местный ветер, дующий из долины р.Голоустной, впадающей в Байкал. Ветер этот имеет такое же происхождение, что и сарма, но несколько слабее.
Часто наблюдаются сильные ветры, дующие вниз по долинам рек в сторону Северного Ледовитого и Тихого океанов. В сторону моря Лаптевых зимой дуют сильные юго-западные ветры по долине р. Лены, особенно сильны они в районе п. Кюсюре. Такова же природа южака, дующего с горных возвышенностей, на Чукотке, в районе Чаунской губы, в бухте Певек. Скорость южака обычно составляет 15-18 м/с, максимальная - до 40 м/с.
Ветры типа боры могут возникать на западном и восточном побережье Камчатки. Сильные ветры на побережье Охотского моря отмечаются также при выходе из долин рек. Наибольшие скорости ветра имеют место в районе ГМС Пестрая Дресва и Ямск.
4.1.16. Бороподобные ветры наблюдаются в Иссык-Кульской котловине при вторжениях холодных воздушных масс из Чуйской долины через Боамское ущелье. Улан - сильный холодный западный ветер, наблюдается 127 дней в году. Наибольшие скорости в Рыбачьем достигают 30-33 м/с.
При прорыве с востока через перевал Сан-Таш холодного воздуха в Иссык-Кульскую котловину возникает бороподобный восточный ветер санташ. Он достигает скорости 40 м/с в районе Пржевальска и наблюдается в среднем 71 день в году.
4.1.17. Новоземельская бора - обвал холодного воздуха с востока со стороны Карского моря или с запада - со стороны Баренцева моря. Длительность боры - от 1 до 5 суток, а скорость может достигать 60-80 м/с.
Подобен боре Бакинский норд. Холодный воздух, обтекая с востока Кавказский хребет, переваливает через Апшеронский п-ов, что вызывает местное усиление ветра. Скорость ветра норда чаще всего невелика, но в отдельных случаях достигает 20-40 м/с.
Бороподобные ветры наблюдаются также в Крыму и на Урале.
4.2. Возможности учета местных ветров в ветроэнергетике
4.2.1. Наиболее благоприятными участками территории, где выражены местные ветры, являются побережья акваторий, обладающие бризовыми эффектами. Данные территории характеризуются большой стабильностью режима бризовых ветров.
Если для интересующей изыскателя территории не проведена климатическая обработка ветра и потому характеристики бриза не выявлены, то вероятность появления бриза (P) может быть оценена по значению суточной амплитуды температуры воздуха Асут в соответствии с черт.4. На поле графика отложены критические значения амплитуды температуры воздуха (Акр °С).
Для морей Каспийского, Черного, Белого, Балтийского критическая амплитуда, при которой возникает бризовая циркуляция, составляет около 6 °C, для озер 8-9 °С, для рек шириной 1 км 13 °С.
В среднем продолжительность бриза в течение месяца зимой составляет 5-8 дней, летом 12-16 дней. Максимум скорости в суточном ходе приходится на 13-15 ч местного времени и равен в среднем 5-6 м/с. Ночной бриз слабее (в среднем скорость его 3-4 м/с). Перерывы (затишья) имеют место в 7-9 и 19-21 ч местного времени. Бризы наиболее интенсивны на скалистых побережьях.
4.2.2. Менее благоприятными для ветроэнергетики являются горно-долинные ветры. В зоне указанных ветров перспективны лишь периоды в суточном ходе, приводящиеся на вторую половину дня (14-18 ч). В период дневного максимума скорость горно-долинного ветра в среднем равна 4-6 м/с.
Горно-долинные ветры более интенсивны в открытых долинах. При прочих равных условиях более сильные ветры наблюдаются там, где отношение ширины долины (B) на уровне гребней к ее длине (L) имеет определенный диапазон значений:
B / L » 0,05 – 0,1. (5)
Горные ветры более интенсивны в крутых долинах.
Критическая суточная амплитуда температуры воздуха, при которой возникает горно-долинная циркуляция, зависит от экранированности рассматриваемого участка:
для Кавказа
;для Тянь-Шаня
;где Dx - расстояние от пункта до гребня;
Dh - превышение экранизирующего гребня над пунктом.
Для ветроэнергетики более благоприятными, чем горно-долинные ветры, являются фены, если они не достигают скоростей штормовых ветров. Поскольку частота таких "умеренных" фенов и определяет ветроэнергетический потенциал горных долин, необходимы в конкретных случаях экспедиционные наблюдения в пунктах, где феновые процессы носят развитый характер.
Ветры горных проходов и струйные ветры неблагоприятны для ветроэнергетики из-за большой повторяемости штормов.
Номограмма для расчета вероятности появления бриза по суточной амплитуде температуры воздуха