在风资源评价中,各位工程师经常遇到测风塔出现仪器失灵情况,反应到测风数据上会出现缺测、错误数据等情况,需要对其进行分析、删除、插补等操作。下面对笔者遇到的一个特殊案例进行分析。
笔者曾经接到一个项目,项目仅有一个测风塔。该测风塔高度为70m,数据质量较差,尤其是风向数据,缺测数据约为10%,另外10m高度传感器测得主导风向与70m高度传感器测得主导风向成90°角,即70m高度主导风向为NE~ENE,10m高度主导风向为NW。风向玫瑰图如下图所示。
测风塔所处地形如图所示。
测风塔所处地形特殊,东北方向存在一处峡谷,东侧为平行于测风塔所在山梁的另一条山梁,西侧为平原。在此种地形下,低层风向可能随着地形而发生一定的偏转。因此从地形上看,可能存在70m风向与10m风向不同的情况,无法确定风向是否出现错误。
笔者对数据进行逐段分析,发现该数据经常出现如下图所示的情况,即10m高度风向变化与70m高度风向变化趋势基本一致,但风向角度70m高度指向NE~ENE,10m高度指向NW~NNW。
因此,据此可以判断,10m高度风向和70m高度风向中有一个存在错误,其原因是仪器失效,很大概率是其中一个仪器未对北。
分析到此,笔者并不能根据数据来判断出该测风塔的主导风向是NE或是NW。对此,笔者采用三种方式对此进行了判断。
第一,笔者受业主单位要求,对项目现场进行考察,现场感受到现场风向主要是NE而非NW,因此初步判定,测风塔主导风向为NE~ENE;
第二,笔者利用平台下载了测风塔点位处的再分析数据产品,再分析数据的风向判定为NE。因此再次判定,测风塔主导风向为NE~ENE;
第三,笔者通过某数据平台,对测风塔位置处的风向进行了查询,发现该地区风向为NE~ENE。最终判定,测风塔主导风向为NE~ENE。
综上,该测风塔主导风向最终判定为NE~ENE,10m高度风向传感器可能未进行对北。
因此,笔者对10m高度风向进行了旋转操作,手动将其进行了对北,结果如下图所示。
从风向玫瑰图来看,10m高度风向与70m高度风向基本吻合。
最终判定,本项目风向为NE~ENE。