新建水坝对山区大跨度桥梁风环境的影响研究

王典斌

(中铁二院工程集团有限责任公司，四川 成都 610031)

0 引 言

随着《交通强国建设纲要》的颁布和推进，西部山区将修建更多大跨度桥梁以满足交通网络建设的需求。我国西部海拔明显高于东部，河流流向多为由西向东，由于西部山区的海拔变化显著、河流落差大，是水电站建设的有利地点。随着大型水电站的修建，坝址上游水位显著抬高，上游水体面积增大，导致原来低于库区水位的坝体上游峡谷沟壑地貌被水淹没。水坝不但会改变峡谷的原始地貌，也会使峡谷内的风环境发生改变[1]。当大跨度桥梁跨越大坝库区时，水坝可能会对桥梁抗风稳定性能造成未知的影响[2，3]。

数值风洞方法(CFD)因其流场可视化和经济性被广泛用于模拟山区河谷等复杂地形的三维风场[4-10]。文献[4]采用多种湍流模型，对6.9 km×10.1 km范围的地形进行研究，并跟现场实测的结果进行了验证。周志勇等[5]对27 km×23 km的大范围区域的复杂地形进行了风环境的CFD模拟，研究了网格类型和网格尺度划分对计算结果的影响。

本文针对西部山区某大跨度悬索桥桥址区，通过数值模拟方法，对比分析了桥址区风环境，探究了新建水坝对风环境的影响。

1 桥址区风环境数值模拟方法

1.1 桥址区地形条件

以西部山区某大跨度桥梁的桥址区为研究背景，该桥址区地形变化急剧，风场分布复杂，且桥梁下游1 km处拟新建一水坝，建立水坝前常水位距桥面高度约500 m，水坝建成后常水位升高约120 m，距桥面高度减小至380 m。……