基于传热模型的融雪道岔优化方案研究

为解决电加热道岔融雪系统在工程应用中融雪不及时、不充分的问题,以60 kg/m钢轨轨型的道岔结构为研究对象,基于COMSOL Multiphysics有限元分析软件建立道岔结构“热源-钢轨-积雪”的耦合传热模型,通过仿真试验与现场试验,验证传热模型的准确性,并对比分析加热元件采用无接触安装方式与常规轨腰安装方式的温度分布和融雪效果。结果表明:(1)加热元件采用无接触安装方式较轨腰安装方式具有更好的融雪效果,加热元件工作1 h,无接触安装方式基本轨与尖轨间隙积雪域水的体积分数为0.92,高于轨腰安装方式水的体积分数0.79,能量利用率较轨腰安装方式提高16.5%;(2)无接触安装方式道岔结构的温度分布更加均匀,基本轨与尖轨间隙积雪域温度分布在0℃以下的区域更小,能量传递效率更高。

APHRODITE降水数据驱动的融雪径流模拟

针对流域内气象观测站点稀少和融雪径流过程的特点,利用APHRODITE降水数据进行插值,应用日有效活动温度改进度日数;依据季节性冻土受有效活动积温影响的特点,建立有效活动积温与径流系数的关系,提高模型中融雪速率和径流系数的计算精度。结合气象、水文资料和MODIS遥感积雪产品,应用改进的融雪径流模型(SRM)对开都河流域2000年与2006年融雪期的径流进行了率定和验证模拟。改进模型在率定期和验证期的模拟结果远远优于用日平均温度作为度日数的结果。结果表明,用APHRODITE降水数据及改进的度日数和径流系数作为SRM模型参数输入,能够较好模拟开都河流域融雪径流过程,大大提高模型模拟精度。

基于构建安全环境的医院冬季清雪案例研究

通过建立模型,对医院的清雪流程进行了分析,发现了其中存在的问题,提出了针对性的改进对策,并对改进后的效果进行了评估。

新型融雪剂研究及工程应用

以碳钢腐蚀率为控制指标,对比了以NaCl为融雪剂主剂,葡萄糖酸钠(C_6H_(11)NaO_7)、ZnSO_4、Na_2SiO_3和NaH_2PO_4分别与硫脲复配作缓蚀剂的4种融雪剂,制备了YN-1融雪剂。通过室内融雪化冰试验、碳钢腐蚀率试验、溶解速度试验,并在匝道和钢桥面进行工程撒布应用,结果表明YN-1新型融雪剂具有金属腐蚀率低,融雪除冰性能好,长效性优越等特点。

不同融雪剂对SBS改性沥青混合料路用性能的影响研究

为了探讨氯化钠、氯化钙、醋酸钠三种融雪剂的除雪效果及其对SBS改性沥青混合料性能的影响,采用融冰试验对不同温度和浓度的融冰质量进行检测,并利用一系列试验对不同融雪剂浓度下的混合料进行高温稳定性、低温抗裂性和水稳定性评价。试验结果表明:温度和融雪剂浓度对融冰效果影响显著,整体上氯化钠融冰效果更好;SBS改性沥青混合料的动稳定度、低温破坏应变和冻融劈裂强度比随着三种融雪剂浓度增大表现出降低趋势,且浓度大于10%或15%后幅度更显著,氯化钠的影响程度相对较小。综合融冰效果和路用性能影响规律,可优先考虑氯化钠融雪剂,且浓度建议为15%。

三种不同抗凝冰技术试验段铺筑效果对比分析

文章以贵州毕节至都格高速公路为依托工程,选取路面涂层、主动式智能喷洒系统和添加抗凝冰改性剂等三种不同抗凝冰技术和方案进行试验段铺筑,客观评价其抗凝冰融雪效果。通过试验段实体工程验证,三种不同抗凝冰技术均能达到一定的抗凝冰效果,是可行的抗凝冰技术,可根据不同适用条件选用。

生物炭对黑土区融雪期作物生境及大豆叶绿素荧光特性的影响

季节性冻融会破坏黑土区作物生境,导致春季作物生长迟缓,严重威胁我国粮食安全。为调节融雪期作物生境,保证作物正常生长,研究通过室内融雪期模拟试验与室内大豆栽培试验,分析生物炭对黑土区融雪期作物生境及大豆叶绿素荧光特性的影响。结果表明,施加生物炭可提高黑土团聚体稳定性(GMD)1.68%~41.41%;当积雪厚度与土壤容重较大时,施加生物炭可提高黑土大孔隙和中孔隙总占比0.38%~15.08%,增强黑土饱和导水率7.55%~224.40%,调节黑土水分温度情况,改善大豆叶绿素荧光特性;当积雪厚度与土壤容重均较小时,施加生物炭堵塞黑土大孔隙,降低黑土导水能力及大豆叶片电子传递速率等叶绿素荧光参数,抑制大豆植株光合作用。研究结果可为黑土区农田土壤改良及作物种植提供理论依据。

胡杨融雪漏斗现象及生态作用

杜加依林春季积雪融化时,存在以胡杨根部为中心的融雪漏斗。通过调查比较胡杨林冠和融雪漏斗的形状相关性,测定漏斗区与林隙地表区温度的不同,分析漏斗区与林隙区表层土壤有机质和总盐的差异。结果表明:胡杨林冠下由于主干的存在,使林冠下土壤能得到较多的太阳辐射能量,并且林冠下枯落物的富集作用和胡杨的"肥岛"效应,使林冠下土壤的有机质含量、总盐含量高于林隙土壤,影响了土壤的保温能力和融雪速率,从而造成春季土壤消融时林冠下土壤温度较高,并形成以植株根部为基点按距离梯度分布的融雪漏斗。融雪漏斗形成后,胡杨林冠下的雪融水向植株根部汇集,并沿着融雪漏斗下渗到根部土壤,改变了冬雪融水在个体尺度上的空间分配格局,为春季胡杨生长提供了一定的可利用水量。融雪漏斗的现象可以在一定程度上解释部分荒漠植物的共生或伴生现象,例如在杜加依林内,胡杨的融雪漏斗诱导了部分早春短命植物在胡杨林冠下水分分配得到改善的区域呈紧缩分布。