風沙流對準朔鐵路路塹響應規(guī)律及防風沙措施效果數(shù)值研究.pdf

1、本文依托準朔鐵路DK168+300-DK168+449.1和DK161+897-DK162+073路塹斷面實測數(shù)據(jù)，基于fluent軟件對風沙流通過路塹和防風沙設施的過程進行了數(shù)值模擬，通過路塹深度和邊坡坡度這兩個參數(shù)來研究路塹周圍流場分布狀況，評價了固沙設施和阻固結合防護設施的防風和阻沙效果，為在不同路塹區(qū)域設置合理的防護措施提供了數(shù)值模擬背景下的定性和定量技術依據(jù)，對野外實際測量結果進行補充和進一步研究，對于路塹地區(qū)防護設施的設計和

2、鐵路安全運行具有較為重要的意義。主要研究成果有:
　　(1)風沙流在經(jīng)過平坦沙床某一斷面沙粒會經(jīng)過補充-過飽和-減小-穩(wěn)定過程。風沙流達到穩(wěn)定時沙粒體積分數(shù)沿著高度不斷減小，并在8cm高度內(nèi)服從指數(shù)規(guī)律衰減。風速對沙粒體積分數(shù)的影響是風速越大，相同高度處沙粒體積分數(shù)也越大。
　　(2)路塹的存在會改變路塹周圍流場的分布，在路塹內(nèi)部形成低速區(qū)域。路塹的深度越大，路塹內(nèi)部低速區(qū)域和積沙量以及積沙范圍越大。邊坡坡度越緩，低速區(qū)域和

3、積沙量以及積沙范圍越小。
　　(3)固沙措施通過減弱近地表風速達到防風固沙效果，地表粗糙度值越大，其防風固沙效果越好。
　　(4)阻沙柵欄的設置改變了流場分布，在阻沙柵欄迎風側(cè)附近和后方一定區(qū)域內(nèi)形成低速區(qū)域，沙粒在此區(qū)域沉積，從而達到阻沙效果。
　　(5)阻固結合措施比單純的阻沙措施有著更好的防風固沙效果，固沙設施地表粗糙度值越大，阻固結合防護措施防護效果越好。
　　(6)野外實測數(shù)據(jù)與數(shù)值模擬計算結果對比顯示