市政-交通-水利工程设计f 血 af·Traffic· 啦r Reso~ees酰 脾e , l
风 吹 雪 灾 害 区 道 路 积 雪 防 治 研 究
A Research on the Prevention and Control of Snows on Road
in Snow Drifting Disaster Area
王廷 亮
(国核电力规划化设计研究院有限公司,北京 100095)
WANG Ting—liang
(StateNuclearElectricPowerPlanningDesign&ResearchInstituteCo.Ltd.,Beijing 100095,China)
【摘 要】风吹雪灾害是铁路及公路建成运营后的较大威胁,为研究其防治措施,论文选取某铁路DK176试验段现场观测所得气象
和积雪资料进行分析,并在此基础上采用数值模拟的方法对不同设计参数的挡雪墙和防雪栅栏进行数值模拟,从而总结出铁路及
公路雪害防治工程兴建原则和方法。
【Abstract]Snow drifting disaster is the serious menace ofthe railways and highways when it's runllillg.In order to research the prevention
method,paperanalyzesthefieldobservationweatherandsnowdataoftheDK176 segmentofarailway,and simulatesthesnow-preventingwall
andsnowfencewithdifferentdesignparameters,usingnumericalsimulationmethod,then summarizestheconstructionprincipleandmethodof
snowpreventingandtreatmentofrailwayandhighwayengineering.
【关键词】风吹雪灾害;挡雪墙;防雪栅栏;数值模拟
【Keywords]driRingsnowdisasters;snow-preventionwall;snow-preventionfence;numerical simulation
【中图分类号】u_418.5+6 【文献标志码】A 【文章编号】1007.9467(2018)06.0099.02
【DOI】10.13616/j.cnki.gejsysj.2018.06.246
1 引 言
我国北方地区每年降雪丰富 ,其中西北地区的降雪量约
占全国总降雪量的 40%,而新疆的降雪更加丰富,约占全国总
量的 33.9%,其中大部分集中在北天山地区。丰富的降雪虽然
为该地区提供了丰富的淡水资源,但是大量的降雪和积雪引
发的雪崩和风吹雪 ,给该地区的生产和生活尤其是交通运输
带来了灾害性的影响。在过去的 30年中 ,全国年降雪量和积
雪量随着全球增温均呈增大的趋势 ,到 2030年 ,如果全球平
均气温再升高 0.5℃,则青藏高原、高山地区和长江中下游地
区降雪将增加 26.O%,这就意味着大量的降雪将会给交通运
输带来更大的威胁。正在修建的某铁路工程属于国家路网干
线,是具有战略地位的交通基础设施。该铁路经过的科古琴山
南坡为天山北支,是新疆雪害发生最严重的地区之一 ,因此,
对该路线的风吹雪灾害防治进行研究是非常必要的。
2 试 验 段 概 况
选取试验段里程为 DK176+848 DK177+189,该路段走向
【作者简介】王廷亮(1979 ),男,湖北恩施人,工程师,从事工程勘
察及设计研究。
为 305O周围为山前平缓丘陵地带。该试验段虽为不易积雪路
基形式 ,因该试验段位于哈达山脚,优势风向不稳定,风速较大
且雪源较丰富,因此,采取一堵挡雪墙和一排防雪栅栏搭配使
用的防雪措施。该路段共修建挡雪墙 675.6m,防雪栅栏 261m。
通过设置在试验段上的PH(/Jx型气象观测仪的型号)中小
尺度自动气象站的观测 ,试验段出现最多的风向为偏东北风
(N、NE、ENE、E),出现频率为 72.2%,其次为偏西南风(s、SSW、
SW、W),出现频率为 24%。
3 试 验 段 防 雪 设 施 雪 深 观 测
通过气象观测可知,该试验段主导风向为东风和北风 ,与
该路线走向有较大夹角,易发生风吹雪灾害。在试验段路线两
侧已经修建部分防雪设施 ,如挡雪墙、防雪栅栏等。为对其防
雪效果进行客观评价,并总结铁路防雪设施兴建的一般原则
和方法,在现场观测过程中,对试验段两侧防雪设施附近的雪
深进行了系统测量。
3.1挡 雪墙 、栅 栏 附近 雪深
在该试验段,挡雪墙为砖墙结构 ,高 2.4m,厚 0.24m;防雪
栅栏结构主要为混凝土立柱、钢丝网以及固定其上的薄铁皮,
高2.83m,透风率为 36%。
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I工程建设与设计 ICoaswactlon&DesignForProject
3.2 “挡 雪墙 +防雪栅 栏 ”附近 雪深
在雪害严重地段,一般采用“挡雪墙+防雪栅栏”搭配的方
法。在某铁路沿线大多采用“挡雪墙+防雪栅”组合防雪设施 ,
为评价其作用效果 ,对 DK176+950右侧挡雪墙和防雪栅栏附
近雪深进行了测量。
经分析可知 ,主导风从挡雪墙外侧吹向路面,在距离挡雪
墙一定距离时,积雪开始变厚 ,风吹雪越过挡雪墙后 ,由于墙
后存在涡旋减速区,墙后的积雪不是很厚,离墙一定距离后积
雪开始变厚并存在一条积雪脊线,然后积雪逐渐变薄。距离防
雪栅栏一定距离时 ,积雪又开始变厚 ,到栅栏时积雪最厚 ,越
过防雪栅栏后,由于防雪栅栏离储雪沟较近,防雪栅栏阻挡下
降沉积的雪粒堆积在排水沟(储雪沟 )中,积雪够中的积雪为
整个断面上最深【l】。
4 防 雪 设 施 数 值
风吹雪灾害区道路积雪防治研究(论文).pdf