我国大力发展山地风电不仅有利于能源结构的转型升级和生态环境保护的提质增效,还可促进土地资源的合理利用和可持续发展战略的全面实施。然而,当大气边界层风流经山地地形时,由于地表粗糙度、山体坡度、山体形状等因素的影响,通常伴随着许多复杂的流动现象,如湍流间歇、分离再附、旋涡脱落等,使得其风速分布沿高度方向非均匀变化并表现出非高斯性,进而导致风能资源评估结果与实际风电场满发小时数产生较大的误差。因此,为促进山区风能资源的高效利用和风电场的优质发展,避免出现低效风机点位,准确预测山地地形周围的湍流风场特性至关重要。本文基于大涡模拟模型对山地湍流风场特性开展了系统的数值模拟研究。首先,主要针对入口湍流生成方法和亚格子模型这两个影响大涡模拟精度的主要因素,发展了预测山地湍流风场的精细化大涡模拟方法。其次,针对风切变系数和湍流强度这两个大气边界层风的关键参数,阐明了大气边界层来流特性对于理想山地地形湍流风场特性的影响机理。具体研究内容如下:（1）阐述大涡模拟的理论基础和关键技术,综述了入口湍流生成方法的基本原理和发展过程,分析了不同入口湍流生成方法的优势及局限性,进而展望了入口湍流生成方法在未来的发展趋势。（2）以中国规范标准地貌风场为目标,基于风洞复现法和CDRFG（Consistent Discretizing Random Flow Generation）方法进行大涡模拟入口湍流生成方法研究。从统计特性、流场结构和计算效率等方面进行对比分析,验证并探讨不同入口湍流生成方法的合理性与可行性,提出大气边界层风场大涡模拟的网格划分策略。（3）对比论证入口湍流生成方法和亚格子模型对于光滑二维山脊和三维山丘湍流风场大涡模拟预测精度的影响,构建理想山地湍流风场的精细化数值模拟框架。从湍流统计特性、流场结构两个维度,对理想山地湍流风场特性进行评估分析,进一步完善其评价体系。（4）本文采用CDRFG方法生成具有不同风切变系数及湍流强度的大气边界层来流,依据本文提出的山地湍流风场精细化模拟方法及评估体系,探究不同坡度的三维山丘湍流风场特性,揭示大气边界层来流与山地湍流风场间的耦合作用机理。