王海亮 郭子会 李月光 梁鹏程

(1.内蒙古高等级公路建设开发有限责任公司 呼和浩特 010020； 2.内蒙古伊泰准东铁路有限责任公司 鄂尔多斯 010300； 3.武汉理工大学交通学院 武汉 430063)

路面积水是影响行车安全的重要因素之一。降水是路面水的主要来源，积水的过程主要分为：①雨水湿润道路表面；②填充表面构造；③形成不饱和流动；④空隙饱和，产生饱和流动，超量降雨产生表面径流。一旦降雨强度过大，超过道路自身排水能力，就会形成水膜或出现径流现象[1]。当路表形成一定厚度的水层，车辆在道路上高速行驶时，轮胎与路面挤压表面水膜产生动水压力，导致轮胎与路面的接触面积减少附着力下降。并且水膜越厚，附着系数下降越快，影响汽车的转向和制动性能，严重的，当动水压力过大，轮胎可能丧失与路面的接触，发生动力水漂现象，造成车辆偏离正常行驶方向，极易导致交通事故的发生。

坡面薄层流水动力学特性包括坡面流的水流流态、平均流速、平均水深和阻力系数等方面[2]。因受到各因素的共同作用，薄层水流在坡面的流动是一个高度非线性的过程[3-4]。本文通过建立坡面薄层水流有限元模型，使用FLUENT软件计算不同条件下路面水膜厚度与各因素的影响关系。

1 模型建立及求解

物理模型计算区域定为路面以上1 m范围，即模型竖向高h为1 m，采用物理实验模型路长s为120 m，采用不同的路宽L和横坡α和纵坡度β，图1为计算区域示意图。

图1 计算区域示意图

在计算区域内，运用FLUENT前处理软件ICEM CFD进行网格划分，采用六面体结构化网格形式。……