ألواح الطاقة الشمسية تقلل الرواسب الناجمة عن انجراف التربة على المنحدرات بنسبة تصل إلى 56.6% لكنها تتسبب في انجراف أخاديدي أسفل خط التنقيط

2026-09-05 15:18
المفضلة

أخبار ar.wedoany.com، قام فريق بحثي من جامعة نورثويست إيه آند إف (Northwest A&F University) الصينية والأكاديمية الصينية للعلوم (CAS) بدراسة تأثير مصفوفات الألواح الكهروضوئية على المنحدرات في أنماط انجراف التربة والعمليات الهيدروديناميكية، من خلال تجارب محاكاة هطول الأمطار. أظهرت النتائج أن تركيب الألواح الكهروضوئية يقلل من إجمالي كمية الرواسب الناتجة عن انجراف التربة على المنحدرات، إلا أن الانجراف يتركز في منطقة خط التنقيط أسفل الحافة السفلية للألواح، مما يُحدث نمطًا من الانجراف الأخاديدي غير الموجود في المنحدرات الطبيعية.

أُجريت التجارب باستخدام صندوق تربة قابل للتعديل بأبعاد 2.0 م × 1.0 م × 0.4 م، مُلئ بتربة طينية زراعية جُمعت من جنوب هضبة اللوس الصينية، مع تثبيت درجة الانحدار عند 10°. تم تركيب أربعة ألواح كهروضوئية مخصصة بأبعاد 57 سم × 48 سم فوق التربة إما بترتيب خطي (1×4) أو ترتيب كتلي (2×2)؛ واختبرت الدراسة توليفات من ثلاثة ارتفاعات للتركيب هي 0.4 م و0.6 م و0.8 م مع ثلاث زوايا ميلان هي 30° و35° و40°. خضعت كل تهيئة لمحاكاة هطول أمطار بكثافة 80 مم/ساعة لمدة 60 دقيقة، مع إعداد منحدر مكافئ بدون ألواح كهروضوئية كمجموعة ضابطة، وتكررت جميع السيناريوهات مرتين.

خلال التجارب، جُمعت عينات من الجريان السطحي والرواسب، وقِيست سرعة التدفق وعمق المياه في المناطق المغطاة والمكشوفة؛ وبعد كل جولة تجريبية، سُجل زمن بدء تشكل الأخاديد أسفل خط التنقيط وطولها وعرضها وعمقها. كما أجرى الفريق 8 تجارب تخفيف باستخدام حصائر عشبية أو شرائح حصوية بعرض 20 سم.

أوضح الباحثون أن الألواح الكهروضوئية تغيّر التفاعل الطبيعي بين هطول الأمطار وسطح الأرض عبر آليتين متزامنتين: فالمناطق المغطاة تعترض مياه الأمطار، مما يقلل من انجراف التناثر وتكوين القشرة السطحية؛ بينما تتجمع مياه الأمطار المعترضة على شكل تنقيط عالي الطاقة عند الحافة السفلية للألواح، مشكّلة تدفقًا مركّزًا ذا طاقة تآكلية متزايدة. تؤدي عملية إعادة التوزيع هذه إلى تشكيل نمط مكاني مميز على المنحدر — فالمناطق المغطاة لم تعد تستقبل الأمطار مباشرة، بينما تتعرض مواقع خط التنقيط لجرف مستمر من التدفق المركّز.

أظهرت نتائج محاكاة هطول الأمطار أنه على مستوى المنحدر، وبالمقارنة مع المجموعة الضابطة، انخفض إنتاج الرواسب على المنحدرات المزودة بألواح كهروضوئية بنسبة تصل إلى 56.6%؛ ومن حيث ارتفاع التركيب، كان متوسط معدل التخفيض الأكبر عند ارتفاع 0.4 م، حيث بلغ 46.3%؛ ومن حيث زاوية الميلان، كان متوسط معدل التخفيض الأكبر عند زاوية 35°، حيث بلغ 36.3%. في جميع تهيئات الألواح الكهروضوئية، ظهرت أخاديد عرضية صغيرة أسفل خط التنقيط (أخاديد انجراف صغيرة تعبر المنحدر)، بينما لم تظهر مثل هذه الأخاديد على المنحدرات الضابطة.

كما أظهرت التجارب أنه في ظل ظروف التدفق الصفحي (Re<500) والتدفق دون الحرج (Fr<1.0)، تتراكم طاقة الانجراف طوليًا على طول المنحدر، حيث يزداد معدل سرعة التدفق بنسبة 148% عندما ينتقل الماء من المناطق المغطاة الأعلى إلى المناطق المغطاة الأدنى، مما يجعل صف الألواح السفلي موقعًا رئيسيًا للجرف الأساسي. تتحدد مواقع الأخاديد وتباعدها (48–57 سم) بترتيب الألواح؛ ويزداد عرض وعمق الأخاديد مع زيادة ارتفاع التركيب، حيث بلغا 3.44 سم و1.84 سم على التوالي عند ارتفاع 0.8 م. يرى الباحثون أن الهياكل الخارجية يمكن أن تُحدث أشكالًا هندسية للانجراف غير موجودة في الظروف الطبيعية على المنحدرات.

نُشرت هذه النتائج في مجلة الهيدرولوجيا (Journal of Hydrology) تحت عنوان "Photovoltaic panel arrays reshape soil erosion patterns and hydrodynamic processes on hillslopes".

تم تجميع هذه الأخبار القصيرة وإعادة نشرها من للمعلومات من الإنترنت العالمي والشركاء الاستراتيجيين، وهي مخصصة فقط للقراء للتواصل، إذا كان هناك أي انتهاكات أو مشاكل أخرى، فيرجى إبلاغنا في الوقت المناسب، وسنقوم بتعديلها أو حذفها. يُمنع منعًا باتًا إعادة نشر هذه المقالة دون إذن رسمي. البريد الإلكتروني: news@wedoany.com

المنتجات ذات الصلة

CAH(223) – 400PT سلسلة خطوط القص العرضي عالية السرعة - Guangdong CANWIN Automatic Equipment Co., Ltd.
SFC-60 مصدر طاقة محمول للفرد، مصدر طاقة محمول عالي الكثافة الطاقية يعمل بالميثانول - Automation Research Institute Co., Ltd. of China South Industries Group Corporation
محطة شحن للتيار المتردد من سلسلة RHAC-X - Jiangxi Ruihua Intelligent Technology Co., Ltd.
الشعلة المرتفعة - Tangshan Jinsha Combustion Heat Energy Co., Ltd.
حماية الحواسيب الصغيرة وأتمتة المحطات الفرعية - Beijing Agent Devote Power Technology Development Co., Ltd.
وحدة محولات تخزين الطاقة التجارية والصناعية عالية الحماية من سلسلة Mars (مبردة بالسوائل) - Shenzhen Winline Technology Co., Ltd.
محول توزيع مغمور بالزيت ذو قلب من السبيكة غير المتبلورة من النوع S(B)H15 (فئة كفاءة الطاقة 3) - Henan Longxiang Electric Co., Ltd.
معدات التحليل الكهربائي للكلور القلوي - BLUESTAR (BEIJING) CHEMICAL MACHINERY CO., LTD.
عداد الطاقة الكهربائيّة الذكي أحادي الطور بتقنية إنترنت الأشياء - DDZM102-Z/D - Wasion Group Limited Co., Ltd.
كابل مدرّع - Shenyang Kaipeng Wire and Cable Manufacturing Co., Ltd.
محولات التردد لحفّارة الفحم - Shanxi Guangtai Lingxin Technology Co., Ltd.
كابلات كهربائيّة مصنوعة من سبائك الألومنيوم ذات العناصر الأرضية النادرة - Sichuan Tiancheng Mingchao Cable Co., Ltd.
قراءات ذات صلة
CPP الأمريكية تطلق خدمة اعتماد التصميم المقاوم للرياح لمحطات الطاقة الكهروضوئية الكبيرة
2026-10-28
تايلاند توافق على برنامج تركيب الطاقة الشمسية لمليون منزل بقيمة 50 مليار بات
2026-10-28
سنغافورة: سيمبكورب إندستريز و"سنغتل" تتعاونان لدراسة حلول إمداد مراكز البيانات بالكهرباء منخفضة الكربون
2026-10-27
توقيع اتفاقية لتوريد الطاقة الكهروضوئية بقدرة 10 ميغاواط في Río de Oro بالإكوادور
2026-10-27
رواندا تطلق مرحلة التأهيل المسبق لمشروع طاقة شمسية عائمة بقدرة 200 ميغاواط مع نظام تخزين طاقة بالبطاريات بسعة 800 ميغاواط/ساعة
2026-10-23
تونس تخطط لإضافة 1600 ميغاواط من قدرات الطاقة المتجددة
2026-10-22
شركة Lunas Energy الإسبانية تقيّم 55 محطة للطاقة الشمسية ومشروع تخزين طاقة بقدرة 3.4 غيغاواط/ساعة
2026-10-15
ريسِن إنرجي الصينية تطلق وحدة كهروضوئية HJT مضادة للوهج بكفاءة 23.5%
2026-10-14
AXIAN توقّع اتفاقية شراء كهرباء لمشروع طاقة شمسية بقدرة 200 ميغاواط في زامبيا
2026-10-13
شركة SECI الهندية تطلق مناقصة لمشروع طاقة شمسية بقدرة 120 ميغاواط ونظام تخزين بالبطاريات بسعة 240 ميغاواط/ساعة
2026-10-13