防雪栅对铁路路堑风致雪堆积防治效果研究

针对铁路路堑易发生严重积雪灾害的问题,采用风洞试验方法,研究了防雪栅在减轻风致积雪灾害方面效果,为铁路线路防灾工程设计提供参考。在风洞中,首先分别试验了在6.5、7.5、8.5 m/s风速下边坡比为1∶4和1∶1.5的路堑内雪粒堆积演化过程;然后布置防雪栅,在相同试验条件下观测其在减轻路堑积雪灾害方面的效果;最后根据测量数据计算对比有无防雪栅时路堑路面积雪量差异,定量评估防雪栅防治效果。此外,采用数值模拟手段分析防雪栅、路堑周围流场变化情况,进一步解释防雪栅的防雪机理。结果表明:上风侧坡度较缓的半开敞式路堑积雪严重;防雪栅能有效减轻路堑积雪灾害;漂移雪粒首先在背风侧距离防雪栅较远处沉积,随吹风持续积雪范围向两端延伸;防雪栅使来流风速在其背风侧急剧减弱致使漂移雪粒发生沉积,雪粒输运强度减小,从而实现挡雪减灾目的。

透风率及积雪形态对防雪栅防护效果的影响

针对道路风吹雪灾害的工程防雪措施,采用数值模拟与现场实测相结合的方法,系统研究防雪栅透风率和不同阶段积雪形态对防雪栅周边流场的影响特性,分析不同阶段积雪的形成机理,得到防雪栅周边积雪的演化规律。结果表明:随着防雪栅透风率的增加,防雪栅背风侧低速区以及旋涡范围逐渐缩小,雪颗粒堆积的速度变慢,对于不同透风率的防雪栅,积雪均最先在其背风侧5 H~9 H范围内发生沉积(H为防雪栅高度),并逐渐向两侧延伸;防雪栅底部间隙使得气流在防雪栅底部被加速,雪颗粒不易沉积,有效延长了防雪栅被积雪掩埋的时间;防雪栅两侧-2.5 H~18 H范围雪颗粒均会发生沉积,随着积雪厚度的不断增加,积雪的增长速率逐渐趋缓。

防雪栅设计高度的数值仿真研究

防雪栅是一种有效防治公路风吹雪雪害的措施之一。本文基于雪害形成机理,论述了公路风吹雪雪害数值仿真的思路和方法,并针对路堤这一典型路基断面形式,运用该仿真技术,就防雪栅设计高度对防雪效果的影响进行了研究,其结果与国内外已有的研究成果相吻合,从而为防雪栅及其他防雪设施的设计提供了一种新的分析方法。

防雪栅在公路风吹雪雪害防治中的应用

阐述东北地区公路雪害造成的危害和公路风吹雪防治的必要性,并对防雪栅的防雪机理进行分析,提出设置防雪栅的方法。实践证明,这些措施是得力的,可有效抵制风吹雪对公路造成的危害。

防雪栅与路基间距对路基积雪分布影响规律的数值模拟研究

防雪栅是目前道路风吹雪灾害地区主要的防护设施,该研究结合数值模拟和现场实测方法,研究防雪栅与路基的布置间距对路基周围积雪分布的影响规律,进而分析积雪堆积机理。结果表明:数值模拟结果与现场实测结果有很好的对应关系,验证了结果的正确性;随着路堤与防雪栅间距的增大,路堤两个坡脚处的风速减小区范围均呈先增大后减小的趋势。路堤表面各部分的剪切速度均呈先增大后减小又增大的趋势,透风率为60%的防雪栅与路堤的最不利组合间距为16.67倍的防雪栅高度;随着路堑与防雪栅间距的增大,路堑内部积雪不易消除,因此防雪栅对路堑的挡雪效果不佳;运用剪切速度能够清晰地判断路基表面的积雪堆积与侵蚀,建议在风吹雪灾害频发地区修建铁路前可先采用该方法对工程表面的积雪堆积与侵蚀进行预判断,可合理确定工程中防雪栅布置的位置。

铁路路堑区域风吹雪防雪栅效果研究

为了减小风吹雪作用所致的积雪沉积对铁路线路的影响,并研究防雪栅发挥最大防护效应的结构形式与布置距离,建立了基于欧拉多相流方程的风吹雪数值分析模型,根据工程实例验证了数值模型的适用性;研究了不同孔隙率和高度的防雪栅,以及不同防雪栅布置距离下铁路路堑内外和栅两侧的雪量变化特征,并通过L16(4;)的正交试验得到影响路堑内外沉积雪量的主要因素。研究结果表明:所建立的数值模型在路堑内外和防雪栅两侧积雪分布形态与现场试验段保持了较好的一致性;防雪栅结构形式主要影响路堑外的沉积雪量,而路堑内雪量主要受防雪栅与路基间的作用距离影响;防雪栅上风侧沉积长度约为20 m,下风侧雪量沉积长度通常是防雪栅高度的10~12倍;正交试验中不同防雪栅结构与作用距离的组合下路基顶面风吹雪所致的雪量最多减少了26.17%。根据防雪栅与路堑之间的作用距离,可以通过调整防雪栅孔隙率和高度改变积雪沉积量和沉积位置来增加防雪栅的作用效果。

坡度及防雪栅对路堤周边流场影响的数值研究

路堤边坡坡度是影响路堤周边流场的重要因素,防雪栅是道路风吹雪灾害中常见的防雪措施,通过改变边坡坡度以及在路堤的迎风侧合理设置防雪栅,有利于改善路堤周边的积雪分布。采用数值模拟方法研究不同边坡坡度的路堤的流场特性,分析路堤积雪分布,在此基础上,在路堤迎风侧设置防雪栅研究不同层数防雪栅对路堤的挡雪效果。结果表明:路堤的绕流场特性与边坡坡度密切相关,气流流过路堤形成的风速减弱区范围与边坡坡度成正比;通过在合理位置设置合理参数的防雪栅,可以改善路堤周边流场并减弱风雪流从而起到阻雪的效果。

750kV AIS变电站平面布置设计优化探讨

总平面布置是变电站设计的重要内容之一,是体现变电站“结构布局合理”的重要方面。结合新疆750 kV某A变电站工程建设实际情况,分析基于通用设计平面布置方案存在的不足,在此基础上提出优化设计方案。并针对西北地区风沙大、风吹雪严重等特点,提出变电站防沙、防雪工程优化配置方案。