路堤高度对公路风吹雪影响规律的数值模拟研究

张立群 熊 航 余泽韬 林起飞 杨欢欢 张学峰 周 辉

(河北建筑工程学院，河北 张家口 075000)

0 引 言

风吹雪是一种由气流挟带起分散的雪粒在近地面运行的多相流天气现象，又称风雪流.在北方地区，风吹雪是一种常见的自然灾害.在公路交通运输方面，风积雪会产生雪阻和引起道路能见度降低，经常会引发交通事故，对人们的生命安全和财产带来严重威胁[1].因此，解决公路风吹雪灾害已经成为当代工程师的共识.

针对公路雪阻灾害，国内外学者从风吹雪形成机理、道路断面设计参数，道路走向，防护设施布置方式等方面运用数值模拟、风洞试验、现场实测、理论计算进行了大量研究，并取得了丰富的研究成果.公路风吹雪灾害产生的主要诱因是风雪流，它是一种由气流裹带雪粒的气固两相流[2].王中隆等[3-5]在天山地区通过数据监测站，分析总结了此地区降水、降雪与风积雪之间的联系，详细地阐述了雪粒子的起动、运行与主要堆积形式，并且通过野外观测和风洞试验，总结了道路的风积雪的灾害类型和不易产生风积雪的路基断面形式及其流场特征.Tabler[6]建立了路基坡度与积雪形态的合成坡度的关系模型，用于预测风积雪的最终轮廓线.施佳誉[7]等以白茫雪山防雪走廊段公路为研究对象，利用气象站监测相关路段的积雪深度，并且结合Goole Earth图像从横向和纵向对该地区的雪阻分布规律进行研究.刘庆宽等[8]利用现场模型试验以及流场……