斜插板式沙障插板倾角影响下风沙流特征的数值模拟
2021-04-16丁泊淞程建军陈柏羽
水土保持通报 2021年1期
关键词:风速
丁泊淞, 高 丽, 程建军, 陈柏羽
(石河子大学 水利建筑工程学院, 新疆 石河子 832003)
兰新高铁是一条横贯中国甘肃、青海和新疆3省区的铁路大动脉,作为亚欧大陆桥铁路通道的重要组成部分,对促进边疆地区民族团结及加快西北地区经济建设具有重要意义[1]。然而,兰新铁路新疆段需穿越四大戈壁风区,风区内自然条件极其恶劣,普遍存在风速高、风期长、起动风速快等特点,铁路安全正常运营受到严重威胁[2-5]。
为抵御戈壁大风区极端的风沙灾害,多种机械防沙措施应用在兰新高铁沿线,取得了一定效果[6-11]。斜插板式沙障是由中铁西北科学研究院有限公司提出的一种新型透风式沙障,具有抗风能力强、结构可靠、耐久性好等优点,已应用于兰新铁路沿线的风沙灾害防治[12-13]。斜插板式沙障主体结构由数块横截面为平行四边形的混凝土插板构成,插板之间相互平行且与主导风向呈一定夹角,彼此保持一定距离以形成特定孔隙率(见图1)。关于斜插板式沙障的防风阻沙效果,已有学者进行了相关调查及研究:石龙等[12]对不同设计参数的斜插板式沙障进行了研究,结果表明沙障孔隙率宜为25%~40%,高度宜为1.5~2 m;李凯崇等[13]对斜插板式沙障进行了现场观测,发现其消减风能效果优异,并且风沙流经过墙体后沙粒的细组分含量明显增加;Cheng 等[14]通过风洞试验及现场调查发现,斜插板式沙障具有独特的筛分沙粒作用。

图1 斜插板式沙障示意图
斜插板式沙障……
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