牧区G303公路典型挡雪墙的防风作用

针对挡雪墙在草原牧区公路风雪流雪害防治过程中与公路之间的设置距离和设计高度存在的问题,该文以对内蒙古境内G303公路两侧2.0 m高典型公路挡雪墙为研究对象,对高2 m,宽0.5 m的浆砌石不透风式公路挡雪墙内外不同距离的防风效果进行系统研究,利用PC-2F多通道自动风速仪对挡雪墙内外的风速进行了野外实测,应用SUFER8.0、Grapher2.03软件对风速流场进行分析。结果表明：不透风式公路挡雪墙迎风侧1～5 m范围对风速的影响最大,特别是0.5 H（H表示防护长度）高度以下削减风速26.67%～45.18%,背风侧有效防护长度可达10～12 m,且旷野风速越大,对作用风速的影响越大;当不同的旷野风速作用于挡雪墙时,在0～2 m范围内0.75 h（h表示挡雪墙的试验测量高度）高度以上形成涡流,因而直接减小0.5 m高度及以下风速,有效的发挥了公路挡雪墙的作用;2 m高不透风式挡雪墙整个的防护范围可达16 m(6～10 m),且对0.5 h高度以下风速具有显著的影响作用;风速剖面线模型研究发现,迎风侧近地表0.5h、1h风速预测趋势线变化与防护长度(H)的关系为3阶多项式函数,其趋势线变化的特点是一个向上倾斜较为平缓变化的"∽"型,在1.5和2.0 h高度的预测趋势线变化为开口向上的2阶多项式函数,变化特点是相对平缓的"U"型。背风侧五组不同高度的风速预测趋势线都为3阶多项式函数,1 H及以下高度的三组风速趋势线变化从挡雪墙迎风侧到背风侧是先小后大的变化过程,而1.5 h和2.0h高度处的趋势线则为先大后小的变化过程。根据研究结果,建议草原牧区公路设置不透风式挡雪墙时,适宜位置应该在距公路上风侧10～12 m之间,该文为牧区公路设置挡雪墙防治风雪流灾害提供参考。

Study on windbreak effect of road G303 snow wall in pastoral prairie