尤路都斯盆地风吹雪成因特征及防治措施研究

摘要

风吹雪作为一种由气流挟带起分散的雪粒在近地面运行的二相流现象,在风的作用下发生迁移与重新沉积。风吹雪成灾是雪颗粒、大气流场、微地貌等因素多重作用的结果。拟建伊宁(伊)—阿克苏(阿)铁路穿越尤路都斯盆地,盆地冬春季气候寒冷,降雪量较大,地面常形成较厚的积雪,发育有风吹雪灾害,可对研究区内交通工程安全造成潜在威胁。本文以新疆天山地区尤路都斯盆地风吹雪为研究对象,通过现场气象监测、冬季雪害调查等方法对盆地内积雪与风吹雪特征进行研究。进而以受风吹雪影响较大的拟建铁路阿尔先段为例,系统分析该区段风吹雪成因特征及其工程防治措施。研究发现尤路都斯盆地风吹雪宏观孕灾背景主要是受西伯利亚寒流和蒙古高压的影响,冷空气使盆地产生强劲西北向大风。低温和较低的湿度使得积雪能够以较低密度的形式持续存在,进而在较低风速下启动形成风吹雪。通过拟建铁路阿尔先段典型路堑工程数值模拟研究,得出积雪平台宽度宜设置为5m,下导风板与水平面夹角设为90°,下导风口高度设置为1.6m,下导风板板高设置为5m。研究成果可为寒区交通建设防灾减灾提供有益借鉴。