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地面粗糙度等级及其对风速的影响' TITLE='（ZT） 地面粗糙度等级及其对风速的影响' />
图1 A类
图2 B类
图3
C类
图4 D类
为了能对地面粗糙度进行量化分析，通常使用粗糙度长度（表征完全湍流中表面粗糙程度所用的特征长度参数，单位为：m）Z0对地面粗糙度进行度量，其值分布于0-2m之间。表1中列出了地面粗糙度等级值对应的粗糙度长度值，以及能源指数和地表特征。
表1：地面粗糙度等级及粗糙度长度（来源于德国风能协会）
在确定某地区的地面粗糙度类别时，若无实测资料，建筑学上可按下述原则近似，该原则同样适用于风力发电机领域。
1. 以拟建房屋为中心、2km为半径的迎风半圆影响范围内的房屋高度和密集度来区分粗糙度类别，风向原则上应以该地区最大风的风向为准，但也可取其主导风向；
2. 以半圆影响范围内建筑物的平均高度来划分地面粗糙类别。当平均高度不大于9m时为B类；当平均高度大于9m但不大于18m时为C类；当平均高度大于18m时为D类；
3. 影响范围内不同高度的面域可按下述原则确定，即每座建筑物向外延伸距离等于其高度的面域内均为该高度，当不同高度的面域相交时，交叠部分的高度取大者；
4. 平均高度取各面域面积为权数计算。
地面粗糙度对风速的影响范围如下图所示。
图5 地面粗糙度对风速的影响范围
图片版权声明：图片来源于互联网，版权归原作者所有。
参考文献:
1.www.wind-energie.de；
2.www.caefs.zju.edu.cn；
3.GB 50009—2001。
表1：地面粗糙度等级及粗糙度长度（来源于德国风能协会）
| 粗糙度等级 |
粗糙度长度Z0
m |
地表特征 |
|
| 0 |
0.0002 |
100 |
海，湖 |
| 0.5 |
0.0024 |
73 |
开阔地带且地势平坦，如机场跑道 |
| 1.0 |
0.03 |
52 |
开阔的田野，没有栅栏、树木等，但可以有起伏的丘陵和非常分散的矮建筑物 |
| 1.5 |
0.055 |
45 |
可以有一些房屋和高8米但距离超过1公里的灌木、树木等的田野 |
| 2.0 |
0.1 |
39 |
可以有一些房屋和高8米但距离超过500m的灌木、树木等的田野 |
| 2.5 |
0.2 |
31 |
有很多的房屋，灌木和植物，和高8米距离250m的树木等的田野 |
| 3.0 |
0.4 |
24 |
小村庄，小城市，或者拥有高大灌木树木的粗糙不平的田野 |
| 3.5 |
0.6 |
18 |
有密集建筑群的中等城市市区 |
| 4.0 |
1.6 |
13 |
有密集建筑群但房屋较高的大城市市区 |
1. 以拟建房屋为中心、2km为半径的迎风半圆影响范围内的房屋高度和密集度来区分粗糙度类别，风向原则上应以该地区最大风的风向为准，但也可取其主导风向；
2. 以半圆影响范围内建筑物的平均高度来划分地面粗糙类别。当平均高度不大于9m时为B类；当平均高度大于9m但不大于18m时为C类；当平均高度大于18m时为D类；
3. 影响范围内不同高度的面域可按下述原则确定，即每座建筑物向外延伸距离等于其高度的面域内均为该高度，当不同高度的面域相交时，交叠部分的高度取大者；
4. 平均高度取各面域面积为权数计算。
地面粗糙度对风速的影响范围如下图所示。
图片版权声明：图片来源于互联网，版权归原作者所有。
参考文献:
1.www.wind-energie.de；
2.www.caefs.zju.edu.cn；
3.GB 50009—2001。
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