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乌玛高速公路穿沙试验段风况特征及流场分布规律
| 题名： | 乌玛高速公路穿沙试验段风况特征及流场分布规律 |
| 作者： | 刘志博 1 韩峰 2 李良英 2 尹文华 2,3 倪国庆 2 |
| 作者单位： | 1. 中国铁路设计集团有限公司2. 兰州交通大学土木工程学院3. 宁夏公路勘察设计院有限责任公司 |
| 关键词： | 道路工程;公路沙害;流体模拟;风沙活动;流场分布; |
| 摘要： | 为探究乌玛高速公路穿沙段风沙活动规律，明晰道路周围风力环境与积沙形成机理，从而为道路提供科学防沙依据，在腾格里沙漠腹地乌玛高速正线附近修建一条长0.5 km的无防护同向试验段公路，通过现场试验量测并辅以计算流体力学(CFD)数值模拟，在分析风动力环境特征的基础上，对路基周围风沙流场结构及积沙规律进行研究。结果表明：(1)道路区段内风向受季节影响较大，年均起沙风速约为6.26 m/s,主导风向WSW方向，占比11.03%,观测期间风速5 m/s以上起沙日数270 d,占全年日数73%,其中风速大于10.8 m/s的强风天气为47 d,占全年日数13.1%。(2)试验区全年沙物质主要由西向东方向输移，春季和夏季输沙环境最强烈，所测风沙流主方向与道路走向呈52°夹角，道路沿线沙害主要发生在西侧。(3)路基周围风速流场内水平速度呈“M”状变化，最大风速集中在沙丘顶部，当沙丘处于道路迎风侧时，风沙流最易在路基与沙丘交界处形成积沙，且沙丘会沿主风向移动掩埋路基；当沙丘处于道路背风侧时，路基背风侧积沙较明显，受多风向影响，路基表面也存在少量积沙，模拟结果与现场观测具有较好的一致性。强劲的风力环境和丰富的沙源是乌玛高速沙害形成的天然条件，防沙工程应着重对沿线西侧设置，增大地表粗糙度控制沙丘流动，进而降低风沙活动对公路危害。 |
| 期刊名称： | 公路交通科技 |
| 出版日期： | 202401 |
| 出版年： | 2024 |
| 期： | 9 |
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