第四章 數值模擬與排樹減風探討
第三節 真實情況排樹減風效果之模擬與檢討
待獲得了台灣欒樹、瓊崖海棠與阿勃勒的最佳化樹冠風力參數(CDa 值) 後,研究中繼而針對實際(無縮尺)排樹的情況,以數值模擬的方法針進行風 場預測與分析,以系統化檢討在不同樹幹與樹幹間距(S=1.2W、1.5W 與 1.8W) 以及不同樹高(H=6m、9m 與 12m)的情況下排樹後地面 2 公尺高處風場的變
48
(a) 間距比 S/W=1.2
(b) 間距比 S/W=1.5
(c) 間距比 S/W=1.8
圖 4-11 台灣欒樹排樹地面高 2 公尺處風速等值圖 (H=6m) 資料來源:本研究整理
49
(a) 間距比 S/W=1.2
(b) 間距比 S/W=1.5
(c) 間距比 S/W=1.8
圖 4-12 台灣欒樹排樹地面高 2 公尺處風速等值圖 (H=9m) 資料來源:本研究整理
50
(a) 間距比 S/W=1.2
(b) 間距比 S/W=1.5
(c) 間距比 S/W=1.8
圖 4-13 台灣欒樹排樹地面高 2 公尺處風速等值圖 (H=12m) 資料來源:本研究整理
51
(a) 間距比 S/W=1.2
(b) 間距比 S/W=1.5
(c) 間距比 S/W=1.8
圖 4-14 瓊崖海棠排樹地面高 2 公尺處風速等值圖 (H=6m) 資料來源:本研究整理
52
(a) 間距比 S/W=1.2
(b) 間距比 S/W=1.5
(c) 間距比 S/W=1.8
圖 4-15 瓊崖海棠排樹地面高 2 公尺處風速等值圖 (H=9m) 資料來源:本研究整理
53
(a) 間距比 S/W=1.2
(b) 間距比 S/W=1.5
(c) 間距比 S/W=1.8
圖 4-16 瓊崖海棠排樹地面高 2 公尺處風速等值圖 (H=12m) 資料來源:本研究整理
54
(a) 間距比 S/W=1.2
(b) 間距比 S/W=1.5
(c) 間距比 S/W=1.8
圖 4-17 阿勃勒排樹地面高 2 公尺處風速等值圖 (H=6m) 資料來源:本研究整理
55
(a) 間距比 S/W=1.2
(b) 間距比 S/W=1.5
(c) 間距比 S/W=1.8
圖 4-18 阿勃勒排樹地面高 2 公尺處風速等值圖 (H=9m) 資料來源:本研究整理
56
(a) 間距比 S/W=1.2
(b) 間距比 S/W=1.5
(c) 間距比 S/W=1.8
圖 4-19 阿勃勒排樹地面高 2 公尺處風速等值圖 (H=12m) 資料來源:本研究整理
57
(a) 樹高 H=6m
(b) 樹高 H=9m
(c) 樹高 H=12m
圖 4-20 不同樹高台灣欒樹後斷面平均地面風速變化圖 資料來源:本研究整理
58
(a) 樹高 H=6m
(b) 樹高 H=9m
(c) 樹高 H=12m
圖 4-21 不同樹高瓊崖海棠樹後斷面平均地面風速變化圖 資料來源:本研究整理
59
(a) 樹高 H=6m
(b) 樹高 H=9m
(c) 樹高 H=12m
圖 4-22 不同樹高阿勃勒樹後斷面平均地面風速變化圖 資料來源:本研究整理
60
由圖 4-20 至圖 4-22 亦見,當排樹間距比減小或樹增高時,緊鄰樹因於 樹之間氣流擠壓而產生加速的程度愈明顯。但自排樹下游約 0.8H 後地面 2 公尺高風速的消減程度愈強,且樹後減風的範圍愈長。
另一方面,圖 4-23 至圖 4-25 顯示,儘管台灣欒樹、瓊崖海棠與阿勃勒 在樹冠密度(分別為 80%、70%與 55%)與樹冠形狀上並不相同,但在對樹後 斷面平均地面風速變化之影響上並不顯著(此乃因為結果是經過橫斷面平均 而得的緣故)。當樹高為 6m 時(圖 4-23),隨著樹間距比的減少(S/W=1.8 至 1.2),排樹後最大之減風效果更為明顯(最小地面斷面平均風速由 94%減至 88%)。而在樹高為 12m 的情況,排樹間距愈小,最大之減風效果甚至可以達 到約 30%(圖 4-25a)。
綜合前述結果,若以橫斷面平均的結果作為排樹減風的設計基準,圖 4-20 至圖 4-22 可作為排樹植栽規劃設計的量化依據。若植栽規劃設計亦須考慮風 場在橫風方向之波浪狀變化時,則應參酌圖 4-11 至圖 4-19 之量化結果。
61
(a) 間距比 S/W=1.2
(b) 間距比 S/W=1.5
(c) 間距比 S/W=1.8
圖 4-23 不同間距樹後斷面平均地面風速變化圖 (H=6m) 資料來源:本研究整理
台灣欒樹 瓊崖海棠 阿勃勒
台灣欒樹 瓊崖海棠 阿勃勒
台灣欒樹 瓊崖海棠 阿勃勒
62
(a) 間距比 S/W=1.2
(b) 間距比 S/W=1.5
(c) 間距比 S/W=1.8
圖 4-24 不同間距樹後斷面平均地面風速變化圖 (H=9m) 資料來源:本研究整理
台灣欒樹 瓊崖海棠 阿勃勒
台灣欒樹 瓊崖海棠 阿勃勒
台灣欒樹 瓊崖海棠 阿勃勒
63
(a) 間距比 S/W=1.2
(b) 間距比 S/W=1.5
(c) 間距比 S/W=1.8
圖 4-25 不同間距樹後斷面平均地面風速變化圖 (H=12m) 資料來源:本研究整理
台灣欒樹 瓊崖海棠 阿勃勒
台灣欒樹 瓊崖海棠 阿勃勒
台灣欒樹 瓊崖海棠 阿勃勒
64