铁路沿线风吹雪灾害及其防治研究

新疆精—伊铁路经过的风吹雪灾害多发区最大风速平均值为14 0m·s-1,30年一遇的最大风速与最大积雪深度分别为20 3m·s-1和160cm,平均冬季降水量153 2mm。在风吹雪多发区,铁路风吹雪灾害的主要类型是路堑型风吹雪沉积,其次是低填路堤型风吹雪沉积。路堤低、路堤边坡平缓,路面上易发生风吹雪沉积;路堑边坡的角度越小、路堑越深、路堑走向与主导风向的夹角越小,风吹雪沉积越不易发生。在风吹雪害多发区,铁路路堤设计的适宜高度为200～1500cm。风吹雪的防治应以设防风吹雪走廊和下导风板为主,并辅以侧导板和挡雪墙等。     

防风吹雪走廊挡风防雪构造物设置形式的研究分析

新疆精伊霍铁路横穿北天山,该区积雪期长达6个月,风力最大10级,起雪风速3.4 m/s,工点范围内风速最大可达24.8 m/s,对积雪的沉降及二次分配较大,山谷处风速较低,易形成山地沟谷的深厚积雪,当铁路开挖成路堑且风向与路堑斜交或垂直时,则能填埋铁路线,以至填平路堑,尤其是暴风雪更严重地影响了铁路运输的安全、畅通。为减小风吹雪对铁路的危害,精伊霍铁路在开工实施前便成立研究小组,通过多年研究实施采用了防风吹雪走廊、挡风墙、挡雪栅栏、防护林带等组成防风吹雪系统工程。建成后通过几年的运营观察该系统工程在防治风吹雪害方面技术先进、效果明显,有效降低了风吹雪对铁路的危害。     

精伊霍线山区积雪深度与风速计算方法探讨

积雪灾害主要指自然积雪、风吹雪、雪崩．本文分析研究了积雪灾害的特征、类型、影响因素、发生机制、规模以及发生的规律等，探讨了最大积雪深度、最大风速的计算方法，从而为铁路选线设计提供评价依据，为工程设置提供定量基础．     

精伊霍铁路雪害防治措施初探

通过对铁路沿线实地调查、观测及气象要素的分析与推算，风吹雪主要发生在丘陵区，路堤防风吹雪的适宜商度为200cm-1500cm；路堑边坡的角度越小，路堑越深，路堑走向与主导风向的夹角越小，风吹雪沉积越不易发生；风吹雪的防活应以防风吹雪走廊和下导风板为主，并辅以侧导板、挡雪墙等防风吹雪工程．雪崩灾害主要发生在崇山峻岭区，永久性建筑物或设施要尽量避开沟槽雪崩的运动区和堆积区．在所有的隧道出入口，隧道再向外延伸3m，上方修建导雪堤；在工程建设过程中，要求尽量少地破坏铁路两侧的植被．     

精伊霍铁路建成全国首个铁路防风吹雪走廊

全国首个铁路防风吹雪走廊工程在新疆精伊霍铁路（精河一伊宁一霍尔果斯口岸）建设完成，成为这条横穿天山山脉的铁路大动脉一道抵御风雪的屏障。这条铁路防风吹雪走廊全长约54km，分布于精伊霍铁路雪害严重的路段，由防风吹雪走廊、挡雪栅栏、防护林带、砖砌挡风墙、桩板墙等多个子工程构成。桩板墙是我国首次在铁路防风雪应用中的科技项目。走廊采用网架结构，上部铺设复合材料，能有效改善风吹雪带来的危害。精伊霍铁路横穿天山山脉南麓丘陵区，当地气候复杂，冬季严寒多雪，风速较大。     

玛依塔斯交通走廊风吹雪特点研究

研究目的:随着国家"一带一路"战略的实施,新疆交通进入快速发展阶段,然而新疆自然环境条件恶劣,交通建设饱受自然灾害危害。克拉玛依至塔城铁路穿越举世闻名的老风口-玛依塔斯风雪灾害区,这成为其建设过程中的主要问题。考虑克塔铁路建设、防护、运营和维护成本,在缺乏气象资料的区域内选择合适的交通走廊成为本次研究的主要目的。研究结论:(1)分析老风口-玛依塔斯区域马鞍地形效应,玛依塔斯方案风吹雪影响区段比老风口方案短;(2)研究区内,风吹雪灾害高发时间为12月;(3)研究区内,10～3月老风口方案的逐月最大风速和日平均风速的标准差均要高于玛依塔斯方案;(4) 10～3月玛依塔斯方案中受到大风和风吹雪灾害比老风口方案小;(5)利用WRF数值模式和遥感降水数据对缺乏气象资料地区进行有效的补充,本文的研究结论对缺气象资料风吹雪地区建设交通工程具有借鉴意义。     

路堑风吹雪的观测与研究

研究目的:铁路风吹雪灾害中路堑是最易引起雪害的断面型式,有效避免和减轻路堑遭受风吹雪灾害,研究路堑断面型式与风吹雪的关系,对铁路雪害防治具有重要的理论意义与现实意义。研究结论:本文结合现场观测和有限元模拟分析结果,得出路堑内风速总是较小,最易产生风吹雪堆积,路堑越深,在上风向堑坡坡脚处形成的涡旋减速区规模和范围越大,边坡上的临界储雪量越大,风雪流灾害发生的进程相对越慢,边坡越缓,形成的涡旋减速区规模和范围就越小,较缓的边坡有利于减轻路基面风吹雪积雪灾害,但较缓的边坡相应的工程量成倍增大,从工程灾害安全与经济效益两方面来考虑,边坡坡率的选择应同时考虑其他雪害防治措施等因素。     

寒区铁路雪害特点及防治技术

寒区铁路雪害对线路养护维修、道岔转换、列车运行和工程建设有很大影响,特别是寒区铁路客运专线的建设,对雪害防治提出了更高的要求。为减轻雪害对铁路运输的影响,必须正确认识寒区铁路的雪害特点,设计阶段合理选择线路方案并采取可靠的工程措施,施工阶段因地制宜优化工程措施并确保工程质量,运营阶段掌握雪害发展规律并及时治理。应根据雪害类型、降雪量和最大积雪深度采取有效科学防治措施,在严重风吹雪地段设置阻雪设施和防雪棚洞,道岔采用电融雪装置,研发和配置适合铁路使用的清雪机械,重点雪害地段建立雪害监测预警系统,研发先进适用的雪害防治技术,最大限度地减轻雪害对铁路运输的影响。     

铁路风屏障的气动绕流及风吹雪特性研究

为进一步了解高寒地区铁路沿线针对西部强风设置的铁路风屏障,本文以空气动力学原理及气固两相流理论为基础,采用CFD数值模拟技术对铁路风屏障的气动绕流现象及风吹雪特性进行研究。分别考察不同透孔率条件下不同类型风屏障对线上车辆气动绕流特性的影响,并以透孔率30%轻型风屏障为代表研究不同风屏障高度、设置位置,不同来流风速及雪粒子粒径下的风屏障风吹雪特性。研究结果表明:透孔率30%轻型风屏障的设置对列车气动力改善效果最优;高度4.5m、距线路4m、透孔率30%轻型屏障引起的后方风吹雪灾害相对最小,来流风速及雪粒子粒径分别对线路附近区域积雪厚度有不同程度影响。     

新疆克拉玛依至塔城铁路风雪灾害特征研究

风吹雪灾害是克塔铁路选线及设计中的重点和难点问题,研究风雪灾害特征,有效避免和减少灾害段落,对线路方案选择及雪害防治具有重要的理论与现实意义。利用既有气象资料,结合现场考察和数值天气预报模式、大气污染模式中气象模块的模拟结果,得出冬季的主导风向为东、东南风,夏季的主导风向为西、西北风,风向季节交替明显,东、西大风相继出现;冬季风普遍大于夏季风,风雪灾害防治的重点是冬季的风吹雪。利用卫星影像和区域气候模拟分析得出,南方案(老风口展线方案)可能发生风吹雪的段落比北方案(玛依塔斯走行方案)长24.2km,频次也较多。