辛国伟，程建军，王　连，智凌岩，辛林桂

(石河子大学水利建筑工程学院，新疆石河子　832003)



铁路沿线地表条件与风沙流场的互馈规律研究

辛国伟，程建军，王连，智凌岩，辛林桂

(石河子大学水利建筑工程学院，新疆石河子832003)

为研究铁路沿线不同地表条件与挡沙墙周围风沙流场的互馈规律及挡沙墙挡风沙的功效，基于数值模拟及风洞实验，对不同地表粗糙度下的风沙流场进行数值分析，揭示地表粗糙度对流场表征量诸如风速、积沙形态的影响规律。结果表明：不同粗糙度下挡沙墙周围速度均形成减速区、涡流区与加速区，其中，加速区受粗糙度影响较大；粗糙度越大对近地表(1 m以下)速度削弱越大，但在1 m以上风速受其影响减弱；不同粗糙度下挡沙墙周围积沙分布不同，粗糙度越大，迎风侧积沙位移越长，风沙流饱和路径越小；随风速的增大，4类粗糙度下的积沙长度都表现为迎风侧减少，背风侧增多。

地表粗糙度；风沙两相流；挡沙墙；数值模拟；风洞实验

风沙运动是影响铁路运输安全的主要灾害之一。随着我国铁路运营速度的全面提升，风沙运动对列车安全运行的影响愈加突出，新建的兰新二线(百里风区)及青藏铁路(格拉段)面临的风沙灾害尤为严重。

为了保障列车的运输安全，目前国内对沙漠铁路沿线风沙灾害采取的防沙措施主要包括生物防沙及工程防沙。生物防沙可从根本上防治风沙灾害，但生物防沙体系的建立对当地水文地质条件有较高的要求，且需要一定的建设周期，而工程防沙体系的建立方便快捷，对自然环境要求较低，在大多数情况下是生物防沙不可或缺的辅助手段。……