公路风吹雪观测工作报告-中国交通教育研究会.DOC

中文题名 公路风吹雪雪害成因与预警研究 英文题名 Study on reason pre-warning supervision of blowing snow hazard on road 项目负责人 朱光耀 报告撰写人 赵书成 张贵平 张贵平 席建锋 郝宇博 李 江 丁同强 崔 琳 项目主要 参加人 白海莹（处 长） 郝宇博（工 程 师） 赵书成（高级工程师） 郭建平（助理工程师） 鲍明伟（教 授） 张海鹰（工 程 师） 席建锋（讲 师） 闫永生（工 程 师） 丁同强（讲 师） 梁占军（高级工程师） 矫成武（博士研究生） 胡全明（工 程 师） 陈 强（博士研究生） 毛 丽（高级工程师） 成 卫（讲 师） 申东秀（高级工程师） 张林林（硕士研究生） 季景满（副 处 长） 主 题 词 公路风吹雪雪害成因与预警研究 关 键 词 公路 风吹雪雪害 成因 仿真 预警   目 录 1.项目研究目的和意义 1 2.国内外研究现状 1 2.1风吹雪雪害形成机理研究现状 1 2.2风吹雪雪害仿真研究现状 2 2.3风吹雪雪害预警研究现状 3 3.主要研究内容及实施方案 3 4.公路风吹雪雪害形成机理与仿真研究 5 4.1 形成机理 5 4.2雪害防治原理 6 4.3仿真技术及软件 6 5.路基断面形式与雪害形成关系研究 8 6.路侧地形、地貌、植被与雪害形成关系研究 10 7.风吹雪雪害的预警研究 11 8.风洞实验研究 12 9．项目的经济、社会、环境效益及推广应用前景 13 9.1综合效益 13 9.2推广应用前景 14 10.结束语 14 致谢 15 1.项目研究目的和意义 我国产生风吹雪的面积占国土面积的一半以上。风吹雪雪害是三大雪害之中对我国北方公路造成的危害最为普遍和严重的一种。在新疆、内蒙、吉林和黑龙江等省、自治区，冬季受气候影响，公路风吹雪雪阻几乎年年发生。为了抢险保通，每年政府、交通部门都要花费大量的人力、物力、财力。风吹雪雪害已是长期困扰公路运输的一个难题。 本项目通过对我国广大北方地区公路风吹雪雪害的广泛调查和分析，对公路风吹雪雪害的形成机理进行系统研究，并在此基础上开展雪害仿真技术研究，实现对雪害成因的系统仿真（软件），从而为公路风吹雪雪害的防治提供理论、技术基础和依据，为雪害进一步研究提供技术平台；与此同时，开展雪害预警技术研究，构建公路风吹雪的预警系统（软件），为建立实用的雪害信息系统、预测预报系统奠定基础，以便减轻风吹雪雪害，保证公路畅通。 2.国内外研究现状 2.1风吹雪雪害形成机理研究现状 随着科技的进步，人类活动范围的扩大，人类开始更加关注地球环境，并重新审视自身和地球环境的关系，雪冰的研究跃上了新台阶，到二十世纪六十年代前后形成了一门新的综合性学科——雪冰学。 目前，世界上很多国家和研究机构从不同角度开展了雪冰方面的研究。国外许多学者运用野外观测和风洞实验等方法开展了雪粒子物理性质、风雪流运动特性、垂直分布规律以及输运规律等方面的研究，比较系统、深入。但由于风吹雪现象本身的复杂性和人类知识的局限，对风吹雪雪害的研究仍然是当今世界难点问题之一。 我国作为专门学科去研究风雪灾害，还是在1950年以后。特别是因国防建设的需要，l967年（现）中国科学院寒区旱区环境与工程研究所、新疆交通厅公路管理局、中国科学院新疆地理研究所等单位系统开展了天山风雪流及其防治研究。并与新疆、西藏、黑龙江、甘肃等省(区)交通厅和农牧厅一起，进行了我国西北、西南和东北风雪流研究。2001年，王中隆出版了我国风雪流及其防治研究的专著《中国风雪流及其防治研究》，比较集中地体现了我国风雪流的研究成果。2002年7月开始至今，内蒙古锡林郭勒盟交通科学研究所，黑龙江省交通科学研究所、新疆兵团、吉林大学和中科院寒旱所等共同参加对公路雪害防治成套技术进行了研究。 2.2风吹雪雪害仿真研究现状 近些年来，随着计算机技术的快速发展，国外许多学者开始采用各种仿真技术来模拟风雪流发生以及堆积、吹蚀、夹带过程，以求在计算机上“再现”风雪流规律。而采用计算流体力学（CFD）软件来仿真、预测特定地形条件下风雪流分布状况，则是其中一类较好的仿真技术。但由于国外多从灾害学角度而非交通运输角度出发，所以直接针对公路风吹雪方面的仿真研究较少。 国内在计算机仿真研究方面，航空航天部门开展得最早，中科院系统在风吹沙、水冲沙方面也早已开始研究，但对风吹雪仿真方面的研究才刚刚开始。 2.3风吹雪雪害预警研究现状 国外基本上从整个冰雪灾害或气象灾害角度进行风吹雪雪害预警方面的研究和应用。其预警技术及系统可划分为大中型区域