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狭管效应（Venturi effect），又称峡谷效应或颈束效应，指的是峡谷地形对气流的影响。当气流由开阔地带流入峡谷时，由于空气质量不能大量堆积，于是加速流过峡谷，风速增大；而当流出峡谷时，空气流速又会减缓。[1]
狭管效应由狭管风造成，会对交通、建筑、环境、城市生活等方面造成一定危害。[1]城市中高楼林立是“狭管效应”的根本原因。[3]高楼林立造成的狭管效应会加重风灾的影响。[4]
相关研究表明，狭管效应并非百害而无一利。在低碳经济的背景下，清洁能源开发和应用备受重视，其中风力发电作为可再生、无污染的能源，前景广阔。狭管效应的研究为风力发电场选址提供了科学依据，实现最优选址，可以达到最佳经济和社会效益。[2]
在城市高层建筑密集区域，由于建筑物间距较小，在大风天气下，容易产生狭管效应，人们应该远离狭管效应区域以减少潜在风险。[3][2]船舶在穿越山地海峡或河口时，需密切关注天气状况，做好万全准备，特别是当风向与狭道方向基本一致且风速极大时，以防不测情况。[5]
形成原因
作用原理
当有气流进入喇叭口形状的山口、峡谷和河谷等地区时，由于地形的特殊形状，气流会发生辐合并上升，这种现象被称为狭管效应。[6]
形成条件
狭管效应是指当气流从开阔地流向狭窄地区时，风速显著增加的现象。[5]在峡谷等地形中，气流的流动类似于水在河道中流动，而窄通道会阻碍风的通行，从而形成狭管效应。[1]
在城市中，当刮起6、7级大风时，狭管效应可以导致通过高楼之间的瞬间风力达到12级。研究表明，狭管风的大小与城市高层建筑的数量、间距和位置密切相关。如果城市中有更多高层建筑物、它们的体积更大、间距更近，那么发生狭管效应的机会就更大。相反，如果高层建筑物较少、体积较小、间距较远，狭管效应的出现可能性就较小。[7][1]
影响因素
风向与沟谷方向斜交时，地形对气流的狭管效应减弱，山的屏障作用增强，沟内风速明显降低，故交角愈大，风速愈小。[8]高层建筑物越多、体积越大、间距越近，出现狭管效应的机会越大，反之则较小。[1]高楼林立造成的狭管效应会加重风灾的影响。[4]
以北部湾海面的地理环境举例，当形成一条较宽的自然通道，就可以存在条件性狭管效应；粤西和北部湾海面被低厚云层或大片雨区所覆盖时，会加剧狭管效应。这是因为云层在垂直方向上的密集覆盖导致空气流线收束，从而引发显著的狭管效应。所以在冬半年预报北部湾海面的偏北大风时，应该要重视天空虫现象。在相同的气压梯度下，有云（雨）区的情况下，与没有云（雨）区相比，风速会增加3至5米每秒。[9]
对于沟口进口的情况，风速相较于开阔地会增加17%。这是因为沟谷内的气流受到两侧山坡的影响，摩擦力增加，导致主要气流抬升，从而使得沟谷内的风速逐渐减小。当气流到达沟口出口时，风速降低了34%。一旦气流走出沟口，它会扩散，沟谷的狭管效应消失，并受到周围山地的遮挡，导致风速进一步减小。在沟口外距离约105米的地方，风速降低了43%。然后随着远离沟口的距离增加，风速会逐渐增加，并在一定距离后恢复到开阔地的风速水平。[8]
益处
狭管效应可以应用于风力发电，第一，只要所在地区的盛行风向与狭管的方向较为一致，并且盛行风向较为集中，这意味着风能在狭窄通道中会受到较强的加速，从而增加了风力发电机组的输出能力。第二，地形相对较简单，以确保形成狭窄通道的气流通道表面尽可能平滑，这是因为若通道表面不光滑，将会导致气流产生较大的湍流，这样对风力发电机组产生不利影响，影响发电效率。最后特别是对于峡谷风电场而言，由于不同的地形条件会对其产生影响，因此对勘测设计工作会带来一定的难度。但是只要了解并详细分析峡谷风电场的风能资源特性，并合理利用其特点，狭管效应就可以成为风力发电场开发和建设的助推剂。[2]
危害
在城市高层建筑密集区域，由于建筑物间距较小，当大风迎面吹来时，无法顺畅地通过，导致风力在有限的空间内集聚。这种情况会引发高空强风被高层建筑引导至地面的现象，形成局部强风现象，形成狭管效应。当强风来袭时，这种狭管效应会使高楼附近出现强风区域，可能引发飞坠事故，对行人的安全构成威胁。行人在高楼附近可能会面临行走困难的情况，甚至被强风吹倒，造成不便和风险。[2]
相关研究
随着城市快速发展导致城市中高大建筑物和建筑群不断增多，当大风吹来时，会导致局部强风现象。这种局部强风对城市带来的影响十分严重，为了应对这一问题，国内相关领域的专家们进行了广泛的研究。一些专家，如刘辉志、桑建国等，通过风洞实验和数值模拟相结合的研究，使得风环境评价更加科学准确，为改善高大建筑物周围的风环境提供了科学依据。另外曹晓芳从建筑学角度出发，关注建筑风环境对行人安全、居民健康、绿色建筑和节能等方面的影响，提出了改善城市风环境的措施和办法，为改善城市微气候提供了合理建议。还有轩春怡等专家从气候角度对城市化进程中的局地狭管效应进行了初步研究，为城市规划提供了科学依据。[10]
防范措施
商业区域通常是由高楼大厦密集而成的区域，形成了一种人造的风口现象。在这样的地区，广告牌、标识牌和其他轻便结构物很容易受到强风的吹袭，增加了被吹落的风险。在大风天气条件下，人们应尽量避免逗留在这种狭管效应区域，以避免潜在的安全风险。[3]
船舶在穿越两岸有山地的海峡或河口时，必须仔细分析当时的天气状况，特别是当风向与狭道方向基本一致且风速极大时，必须做好万全准备，以防不测情况的发生。强风可能会形成类似狭管效应的现象，将高风速引导至狭小的通道中，给船只航行带来挑战。[5]
参考资料 10
- 揭秘地理中的“狭管效应” — 中国数字科技馆
- 浅析“狭管效应”及其在风电场中的利用 — 中国电力网
- 参考 3
- 中国气象局城市气象重点开放实验室揭牌 — 中国政府网
- 参考 5
- 参考 6
- 【安全提示】春季防火防灾安全指南 — 澎湃新闻·澎湃号·政务
- 参考 8
- 参考 9
- 狭管效应与气象灾害 — 知网空间