随着“一带一路”倡议和“十三五”规划的提出,在复杂地形区域进行基础设施建设和风资源开发等活动成为经济社会发展的必然要求。计算流体动力学(CFD)数值模拟是掌握山地地形风场特性的有效手段,相较于现场实测和风洞试验具有直观、高效、周期短、费用低等优势,近年来受到越来越多研究者和工程人员的重视。由于山地地形的风场特性比简单山体的风场特性复杂程度更高,在山地地形区域进行开发建设仅仅依靠建筑结构荷载规范的规定进行设计是难以满足当前开发建设需求的。因此,为了更好的服务于社会的经济建设,充分了解复杂地形的风场特性,进一步完善当前荷载规范,为风资源开发、城市风环境研究、大气污染物扩散研究等提供更加准确有效的指导,有必要针对复杂地形风场的流动特性进行数值模拟研究。本文首先基于标准k-ε湍流模型,进行了平衡大气边界层研究,通过在湍动能和耗散率的输运方程中添加源项以及对底部和顶部边界施加剪应力的方法实现了大气边界层良好的自保持特性。然后以香港小蚝湾(SHW)观测站周围复杂地形为研究对象,建立高精度的复杂地形数字模型并进行高质量网格划分,开展了不同风向下复杂地形风场的数值模拟,将模拟得到的SHW处的风场数据与风洞试验和现场实测数据进行对比,验证本文CFD数值模拟方法的有效性和可靠性。随后对复杂地形边界的扩展方式以及复杂地形范围和计算域尺寸进行了进一步的讨论,选用了不同的复杂地形边界扩展方式对数字地形边界进行平滑过渡,对比分析了不同扩展方式下的复杂地形流场特性,并探讨了复杂地形范围大小和计算域尺寸的设置对复杂地形流场特性的影响,为复杂地形风场数值模拟中的地形边界处理以及地形范围选取和计算域尺寸的设置提供了参考。最后为了在复杂地形风场的数值模拟中施加更加符合实际的入流条件,保留更大范围的原始地形的地貌特征,减少当前数值计算中软硬件水平的影响,提高复杂地形风场数值模拟的效率和准确度,基于IMP法将复杂地形风场模拟的计算域在来流方向上分为上下两级,进行数值模拟,利用FLUENT将上一级复杂地形计算域模拟的速度和湍流特性等结果提取出来并作为下一级计算域的入口边界条件来实现复杂地形风场的快速高精度数值模拟。