兰新线百里风区沙害分析
湘教版高中地理必修第一册考点培优训练六 风成地貌
【解析】(1)选C,(2)选A。第(1)题,由材料可知,草方格沙障“固沙”主要表现为 防止沙子移动。草方格沙障是用麦草、稻草、芦苇等材料在沙漠中扎成方格形 状的半隐蔽式沙障,可以增大地表粗糙度,减缓风力;增加地表覆盖,截流水分,增 加下渗,以利用植被生长,起到固沙的目的。第(2)题,分析材料可知,与草方格沙 障相比,沙漠土壤化技术难度大,环境污染大,资金投入多,但成土时间短。
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18
A.针对降低风速 B.集中减少沙源 C.重点清沙护路
D.石方格 D.综合防治
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18
【解析】5选D,6选B,7选D。第5题,对“交通”的影响包括对“交通线路”“交 通工具”“行车安全”等方面。风沙磨蚀或掩埋路基,风沙有可能堵塞涵洞。 吹起的风沙可能磨蚀车辆和标识牌,扬沙也可能降低能见度。第6题,兰新铁路百 里风区主要危害要素为“强风”。防沙模式为挡风输沙,所以建设桥式挡风墙。 碎石压沙、草方格沙障、石方格都不能起到挡风的作用。第7题,S214省道防沙 治沙方法是阻固输结合,特征为综合防治。针对降低风速、集中减少沙源、重 点清沙护路均体现一个方面。
为负值,风积记为正值。据此完成14、15题。
兰新铁路的防风工程
ｓ ｂ ｒｄ ｅｔ ｍｅ ｔ ｈ ｕ ｄ ｔ ｎ ｔｅ ｔ ｎ ａ ｕ ｅ ｆｔ ｅ ｄ ｅ ｏｌｆｕ ｄ ｔ ｎ ｆｒ ｂ ｌ ｓｌｓ ｒｃ ｒ ｕ ｇ ａ ｅｓ ｔ ｅ ｎ ．Ｔ ｅ ｆ ｎ ａｉ ｒ ａｍｅ ｔｍｅ ｓ ｒ ｓｏ ｈ ｅ ｐ ｓ ｉ ｏ ｎ ａｉ ｏ ａｌ ｔｅｓ ｔａ ｋ ａｅ ｌ ｏ ｏ ｏ ａ ｍａｎｙ ｏ Ｆ ｐ ｌ ，ｐ ｅ ｓ ｅ ｓ ｄｃ ｎ ｒｔ ｉ ｅｐ ｌ ｎ ｉ －ｌｂ ｓｒｃｕ ｅ ｈ ｓｐ ｐ ｒａ ａｙ ｅ ｅｃ ｌｕａｉｎ ｉｌ ｆＣ Ｇ ｉ ｅ ｒ —ｔ ｓｅ ｏ ｃｅｅｐｐ ｉ ａ ｄｐ ｌ ｓａ ｔ ｔｒ ．Ｔ ｉ ａ ｅ ｎ ｌｚ ｓｔ ａｃ ｌｔ ｒ ｅ ｅ ｕ ｈ ｏ ｍｅｈ ｄｏ ｏ ｏｉ ｕ ｄ ｔ ｎ ｂ ａｉ ｇｃ ｐ ｃｔ ｎ ｅｔ ｍｅ ｔ ａｃ ｌｔ ｎ ｍｅｈ ｄ，ａ ｄｐ ｔ ｒ ａｄ ｔａ ｅ ｔｏ ｆ ｍｐ ｓｔ ｆ ｎ ａｉ ｅ ｒ ａ ａ ｉ ａ ｄ ｓ ｔ ｅ ｎ ｌｕ ａｉ ｔｏ ｃ ｅｏ ｏ ｎ ｙ ｌ ｃ ｏ ｎ ｕｓｆ ｗ ｒ ｈ ｔ ｏ ｗｈ ｎ Ｃ Ｇ ｉ ｎ ｒ —ｔ ｓｅ ｏ ｃｅｅｐｐ ｉ ｒ ｓ ｄｔ ｅ ｔ ｅ ｐ ｓｉ ｆ ｕ ｄ ｔ ｎ，ｒｆ ｓｒ ｃｕ ｅｃ ｎｃ ｎｒ ｕｅ Ｆ ｐ ｌ ａ ｄｐ ｅ ｓｒ ｓ ｄｃ ｎ ｒｔ ｉ ｅｐ ｌ ａｅｕ ｅ ｔ ａ ｅ ｏｌ ｏ ｎ ａｉ ｅ ｅ ｅ ｏｒ ｄ ｏ ａ ｔｕ ｔｒ ａ ｏ ｔｉ ｔ ｔ ｂ ｔ ｅ ｌ ｅ ｔｅ ｆｌ ｂ ａｉｇ ｃ ｐ ｃｔ ｆ Ｃ Ｇ ｉｅ ｎ ｒ —ｔｅｓ ｄ ｃ ｎ ｒｔ ｉ ｅ ｐ ｌ ｎ ｆ ｃｉｅｙ ｃ ｎｒｌ ｏｒａｉ ｈ ｕｌ ｅ ｒｎ ａ ａ ｉ ｏ Ｆ ｐｌｓ ａ ｄ ｐ ｅｓｒｓｅ ｏ ｃ ｅｅ ｐｐ ｉ ａ ｄ ｅｆ ｔ ｌ ｏ ｔ ｚ ｙ ｅ ｅ ｖ ｏ
兰新铁路既有防风设施薄弱地段的分析及改造
关键 词 ：兰新 铁路 ；防风 设施 ；薄 弱地段 ；
挡 风 墙
为保证 列车安全 运行 和提 高运输能 力 ，多年来 乌鲁 木齐铁路局 投入 了大量 人力 、物力 ，取得 了多项研究成
果 ，建 立 了 大 风 监 测 系 统 ，修 建 了 防 风 沙 工 程 ，制 定 了
ｃ Ｈ｜ ＮＥｓＥ ＲＡ｛ Ｓ ２ ｆ ０ （ ＵｆＡＹ ｏ ２ １
一
６ 一 ５
沙 和 补 强 措 施 ，在 ２ ｉ平 均 风 速 小 于 ４ ／ 、瞬 时 风 速 ｎ ｍ ２ ｓ ｍ 小 于 ５ ／时 ，可 满 足 客 车 以 １０ｋ ｈ 速 度 、货 车 以 ０ｍ ｓ ６ ｍ／的
统 计 分析 ｆ１ Ｊ．铁 道技 术 监督 ，２ ０ ，５ （） ６ ０ ０ ９ ９ １：３ —４
【 薛洁 ．新疆铁路 大风监测 系统［ ．新疆 气象，２ ０ ， ２ ］ Ｊ ］ ０２
２（） ３ ３ ５５： ２ ４
针对不 同路况进行 分析 ，提 出矮 路堑需要增设 挡风 ［ 葛盛 昌 ． 新 疆 铁 路 风 区 大风 天 气列 车安 全运 行 办 法 ５ ］ 墙 及挡 风墙 增加 的高 度 。为提高 防沙效果 ，挡 风墙 设置
研 究ｆ】 Ｊ ．铁 道 运 输 与经 济 ，２ ０ ，３ （） ２ ３ ０ ９ １８ ：３ － ４
在距 路堑边缘约３ 位置 ，其厚度为 １０ ｍ。 ｍ ５ ｍ
（１ ）大风 环境下 ，列 车运行 在路 堑地 段时 ，其所
［］李 荧 ． 兰新 线百里风 区不 同型式挡风墙 防风 效果评 ４ 估［ ．铁道技术监督 ，２ １ ，４（） ４ ７ ２ Ｊ ］ Ｏ ２ ０１：５ ３ ，４
兰新二线强风地区防沙措施效益评价
措 施 性 价 比依 次为 ： 芦 苇 方格 ＞ 石方格＞ 沙 方格 ； 在现场试验研 究的基础 上 ， 综 合 考 虑 工程 造 价 和 现 场 实 际 情 况 ， 建 议 试 验 段 阻沙 措 施 采 用 金 属 涂 塑 网 沙 障 ， 固沙措 施 采 用 石 方 格 沙 障。
关键词 ： 兰新 二 线 ；强风 地 区 ； 防 沙措 施 ；效 益评 价
分析。结果表明 ： 百 里 风 区 试验 段 的 主 导 风 向 为 Ｎ Ｎ Ｗ， 烟 墩 风 区试 验 段 的 主导 风 向 主要 为 Ｎ Ｅ、 Ｅ Ｎ Ｅ， 分 别 占全 年 风
向的 ２ １ ％和 ２ ６ ％； 百 里风 区 阻 沙措 施性 价 比 依 次 为 ： 金属涂 塑网措施＞ 斜插板 式挡沙墙＞ 箱式挡 沙墙＞ 插 板 式 挡 沙 墙； 烟墩 风 区 阻 沙措 施 性 价 比依 次 为 ： 金 属 涂 塑 网措 施 ＞高 立 式 Ｐ Ｅ网措施 ＞ 斜 插 板 式挡 沙 墙 ＞ 插板 式挡 沙墙 ； 固 沙
ｍｅ ａ ｓ ｕ ｒ ｅ ｓ ． Ｔｈ ｅ ｒ ｅ ｓ ｕｌ ｔ ｓ ｓ ｈ ｏ ｗｅ ｄ ｔ ｈ ａ ｔ ｔ ｈ ｅ ｄ ｏ ｍｉ ｎａ ｎ ｔ ｗｉ ｎ ｄ ｄ ｉ ｒ ｅ ｃ ｔ ｉ ｏ ｎ ｉ ｎ １ ０ ０ ｋ ｍ Ｗｉ ｎ ｄ Ａｒ ｅ ａ ｔ ｅ ｓ ｔ ｓ ｅ ｃ ｔ ｉ ｏ ｎ ｉ ｓ ＮＮＷ ， ｔ ｈ ｅ ｄ ｏ ｍｉ ｎ ａ ｎ ｔ ｗｉ ｎ ｄ ｄ ｉ ｒ ｅ ｃ ｔ ｉ ｏ ｎ ｉ ｎ Ｙａ ｎ ｄ ｕ ｎ Ｗｉ ｎ ｄ Ａｒ ｅ ａ ｔ ｅ ｓ ｔ ｓ ｅ ｃ ｔ ｉ ｏ ｎ ｉ ｓ ｍａ ｉ ｎ ｌ ｙ ＮＥ， ＥＮＥ ， ｈ ａ ｖ ｉ ｎ ｇ ａ ｃ ｃ ｏ ｕ ｎ ｔ ｅ ｄ ｆ ｏ ｒ
风沙流对兰新高铁挡风墙的响应规律
第40卷，第5期 2019年9月
中国铁 道科学 CHINA RAILWAY SCIENCE
Vol. 40 No. 5 September, 2019
文章编号：1001-4632 (2019) 05-0009-07
风沙流对兰新高铁挡风墙的响应规律
韩峰1,石龙彳，李凯崇彳
(1.兰州交通大学土木工程学院，甘肃兰州730070； 2.西南交通大学土木工程学院，四川成都610031； 3.中铁西北科学研究院有限公司，甘肃兰州730000)
总公司科研试验任务书(Z2014-034) 第一作者：韩 峰(1975—)男，陕西蒲城人，教授，博士。E-mail： 15302学
第40卷
个高度,高度分别为0. 05, 0.5, 0. 75, 1, 1.5, 2和3 m,观测周期约为1 a。
中在近地表0. 75 ni范围以内。 沙的粒径范围和均匀程度可以直接反映形成沙
1现场试验
根据现场实际情况，试验段选址于烟墩风区， 线路里程为 DK1228 + 200—DK1228 + 300,线路 为直线，走向为北偏西25° (乌鲁木齐方向)，路 基断面形式为路堤。试验段位于天山东脉北山山前 剥蚀平原区，属典型的温带大陆性气候，干旱少 雨、蒸发强烈、空气干燥、植被稀少。年降水量平 均为33. 8 mm,年蒸发量为3 300 mm,年平均风 速为4. 6〜5. 9 m • st ,瞬时最大风速为27〜28. 0 m • st。主导风向主要为NE和ENE,分别占全 年风向的21%和26%,静风频率为1.36%,如图 1所示。
固沙剂沙障方格在兰新二线铁路沙害防治中的应用研究
固沙剂沙障方格在兰新二线铁路沙害防治中的应用研究摘要：在新建兰新二线铁路烟墩风区设置固沙剂沙障方格试验段，试验段设于兰新二线迎风侧PE挡风网和铁路路堤（路堑）之间，宽30m，长1500m。
沙障方格平面尺寸1m×1m。
现场采用自制车载一体化喷洒设备将固沙剂溶液均匀喷洒在沙土表面，在12 h内形成10～15mm的固化层，固化效果良好。
通过喷洒固沙剂前后沙土表面吹蚀情况对比及固化层强度测定，固沙剂沙障方格能有效地控制近地面风沙流活动，隔断了风沙两相流的形成，固沙剂沙障方格在兰新二线铁路沙害防治中具有实际应用效果。
关键词：新型固沙剂；沙障方格；固化层；沙害防治Abstract：In Yandun wind area of the building Lan-xin second railway setting sand-fixing agent and sand barrier grid test, test section is arranged on the windward side of the new line of PE network and a railway embankment ( cutting ), wide 30 m, long 1500 m. Sand barrier grid plane size of 1m×1m. The scene using the vehicle integration sand-fixation agent solution spraying equipment will be evenly sprayed on the sand surface, in 12 h formed in the 1 ~ 1.5cm solidified layer, curing effect is good. Through the spraying sand fixing agent sand surface corrosion blow before and after contrast and curing of the determination of strength, sand fixing agent sand box can effectively control sand flow near the ground surface activity, cut off the formation of two phase flow of sand, By spraying the surface wind erosion sand dune-fixing agent before and after contrast and solidified layer strength, sand-fixing agent sand barrier grid can effectively control the near ground wind sand flow, cut the wind-sand flow formation, sand-fixing agent sand barrier grid in Lanzhou second railway sand control with the practical application effect.Key Words: New sand fixing agent; Sand barrier grid; Solidified layer; Prevention of sand damage引言新建兰新铁路第二双线全长1776公里，是一条横贯我国西北甘肃、青海、新疆三省区的铁路大动脉。
新疆铁路沿线前百公里风区大风特征统计分析
图 1 17 个铁路大风监测站点位置
多年来，国内外对大风研究较多，尤其是三十里 和 百 里 风 区 的 研 究 [1-15]，例 如 ：李 红 军 等 对 新 疆“ 百 里、三十里风区”铁路沿线的风速设计进行了研究[5]； 唐士晟等对新疆铁路百里风区大风特征做了统计分 析[6]。但对前百公里风区段的研究还是空白。高速铁 路方面：在大风监测、雨量监测、安全技术标准参数 和安全预警探讨方面，国内一些专家做了研究[16]，得 出了风对高速列车安全运行的影响，提出了风的分 类、高铁运行的安全阀值；马淑红等以京津城际铁路 沿线的 12 个风监测站为基础，进行了大风天气条件 下 F-CRH3 动车组行车安全技术标准参数和沿线 大风报警系统分析[17-18]。
66
潘新民等：新疆铁路沿线前百公里风区大风特征统计分析
前百公里风区多位于山区，周边只有吐鲁番、托 克逊等个别平原地区国家气象站，通过结合乌鲁木 齐铁路局和新疆气象局联合建立的铁路沿线气象观 测资料，用统计学方法和对比分析法对前百公里风 区的大风特征进行研究，弥补了前百公里风区气象 资料库的空白，为强风区大风精细化预报研究提供 依据，同时为南疆铁路的安全运营和调度提供科学 依据和基础气象服务保障。
新疆铁路沿线前百公里风区大风特征统计分析
潘新民 1，彭艳梅 1，屈 梅 2，张新军 1，黄秉光 1，殷庭炜 1
基于GIS的兰新铁路沿线风沙灾害致灾成因分析及评价
基于GIS的兰新铁路沿线风沙灾害致灾成因分析及评价中国不仅是世界上沙漠最多的国家之一，也是铁路饱受风沙危害较为严重的国家之一。
据统计，目前有20余条铁路(运营里程上万千米)线穿越风沙地区，风沙危害严重地段接近1 100 km，主要集中在新疆、西藏、内蒙和甘肃境内，具有标志性的铁路当属兰新高速铁路、兰新铁路、包兰铁路、南疆铁路和临策铁路。
风沙灾害给铁路运营带来了严重隐患，尤其是新疆境内的铁路线，经常遭受强风沙流的侵袭，轻则污染道床，影响道床的减振性能，重则吹翻列车，严重威胁行车安全。
风沙地区修筑铁路，虽然在技术上可行，但又是一项困难而复杂的工作。
风沙问题始终贯穿铁路建设和运营的全过程，在勘察、选线、设计和施工每一个环节都要引起足够的重视。
然而，由于风沙地区环境恶劣，且设计工作量大，勘察期间获取的数据偏少，导致防沙工程设计中参考资料不足，铁路开通运营后产生了一系列问题，例如，2007年2月，乌鲁木齐开往阿克苏的5807次旅客列车行至南疆线珍珠泉至红山渠间，遭遇瞬间风力达13级的大风，强风沙流造成机后9～19位车辆脱轨，南疆铁路也被迫停止运营。
铁路风沙灾害是指风沙流途经路基时产生的风蚀和风积现象，影响铁路安全运营的主要问题为风积。
为保证风沙地区铁路的安全运营，国内外学者借助现场监测、风洞试验和数值模拟，从风沙流结构特征[1-4]、道路工程沙害形成机理[5-9]、风沙灾害防治及其沙障防沙功效[10-17]、沙障设计参数优化[18]、风沙路基性能[19]等方面做了大量研究，为铁路沙害治理提供了一些理论基础和现场实践经验。
但是基于GIS的铁路风沙灾害评价鲜有研究。
因此，在分析铁路风沙灾害致灾因子的基础上，基于GIS和AHP，综合考虑影响铁路沙害的主要因素，对新疆境内风沙灾害易发程度进行评价，以期对新疆境内铁路风沙灾害防治提供新的研究方法。
1 研究区概况兰新铁路风沙灾害主要位于新疆境内。
研究区由北至南的三大山系(阿尔泰山、天山、昆仑山)将新疆分割成南疆和北疆两个自然区域，形成了独特的地形特征(三山夹两盆)。
新疆哈密地区电网输电线路风偏故障分析报告
新疆哈密地区电网输电线路风偏故障分析报告摘要：近年来，新疆哈密由于是典型的温带大陆性干旱气候，新疆电网输电线路的正常运行一直受灾害性大风威胁着，像金具断裂，风偏，断线，到杆塔，绝缘子脱串等突发性事故都是由于本地区的沙尘暴和强风引起的，一旦发生风偏跳闸现象，极大地造成了线路的停运和故障，影响线路的安全运行，本公司针对此种现象，尤其是频率最高的风偏对新疆输电线路发生频率高，程度深，蔓延范围广等特点，有针对性的展开调查治理工作，剖析深层原因，制定出可行性方案有效促进公司预期计划，输电线路建设等，并保证未来输电线路正常运行，对可持续发展具有深刻意义。
关键词：风偏故障；调查治理；输电线路建设；可持续发展前言：输电线路一直都是国家电力建设的重要传输纽带，但2009年以来，新疆地区强风灾害性天气频发，部分线路由于各种原因造成风偏故障比例大幅上升，已然成为影响线路电网安全运行的关键因素，随着新疆地区频繁的灾害性大风影响，保障线路运输的正常运行和人们的正常生活，任重而道远，近年来，由于公司的有效治理，事故得到了有效缓解，然而据统计，由于灾害性频繁发生，其原因主要是由于工作人员的技术水平以及处理不到位，线路复杂多样，设计偏差，以及施工不当，后期维护运行不及时等原因造成的。
为全面深层解决剖析风偏故障的深层次因素，为公司的输电线路的可持续发展提供可靠依据，特此制定本报告研究故障原因分析以及提出解决方案，促进电力运输的稳定性发展。
Ⅰ新疆电网输电线路风偏故障原因分析1.1新疆哈密的地理位置。
哈密地区属于中国新疆维吾尔自治区的东部，而且位于天山东段南麓自东向西400公里横亘其中。
其气候条件为温带大陆性干旱气候，且春季多风冷暖多变，且昼夜温差大，气候干旱，年均降水量仅47.5毫米，年蒸发量达到2712.6毫米。
平均日较差为14.8℃，其年均气温10℃，1月均温－16℃，而7月均温30℃，极端最高气温达43℃，而极端最低气温为-32℃.日照时间充足。
兰新铁路路基病害原因分析及整治措施
本文以兰新铁路西段的病害治理工程为依托，选择 冻害和下沉严重的线路进行现场的实地考察、取土研究 和病害分析．给该工程提供了合理的治理措施。
１兰新铁路的工程背景和气候特征 １．１工程背景 兰新铁路西段乌鲁木齐～奎屯段修建于上世纪八
① 第一作者 ：于景飞（１９７４一），男 ，内蒙古科技大学土木学院副教授 ② 通信作者 ：张文月（１９７４一），女 ，内蒙古科技大学土木学院副教授研究生
１灌浆加固法 灌浆法是利用液压、气压或电化学原理，通过钻孔 或者通过注浆管均匀的把拌合好的浆液注入到土层中， 浆液在土颗粒间或岩石裂隙中渗透挤密，并将其中的水 分和空气排出，使原本松散的结构胶结成整体，形成了 一 种结构牢固、强度大、防渗性良好的化学胶结石体。 灌浆法应用于既有铁路路基加固中，可以采用在路基面 垂直或斜向灌浆加固，也可以采用在路基边坡斜向灌浆 加固。 灌浆加固法适用于对既有铁路路基承载力和变形 不满足要求的路基本体进行加固处理，以提高路基强度 和变形模量，增加填料的稳定性，增加路基抗渗能力以 及控制沉降变形等。 ２灰土挤密桩法［６］ 灰土挤密桩法是通过人工洛阳铲或机械在土中成 孔．选用工程用土质材料与水泥、石灰等固化剂按一定 比例在孔外充分拌和均匀制成灰土后分层向孔内回填 并强力夯实，制成均匀的灰土挤密桩体。灰土挤密桩及 桩间土被挤密，一起形成复合地基，提高了地基承载力， 减小了地基变形。 灰土挤密桩法适用于对既有路基承载力不满足重 载扩能要求的砂质或土质基床进行加固处理，也适用于 既有路基区间和过渡段下沉，路堤边坡外挤等病害处 理。但灰土挤密桩法易受雨水天气影响而延长施工工 期，并且施工相对复杂，成孔质量不易控制，不适用于含 水量较高的土体。 ３基床换填法 基床换填法就是将路基本体一定范围内的软弱土
新疆电网输电线路风偏故障分析报告
新疆电网输电线路风偏故障分析报告
1.新疆自然地理概况
新疆国土面积166万平方公里，北倚阿尔泰山脉，南临昆仑山脉，中部横隔天山山脉。塔里木盆地和准噶尔盆地分别位于天山南北，三大山脉和二大盆地是形成风区的要紧因素。此外，新疆处于中纬度地区，冷峰和低压槽过境较多，加大了南北向或东西向的气压差，因而在一些气流畅通的峡谷、山谷和山口等地使得气流线加密，风速增强。在冷空气入侵，专门秋冬、冬春交际或气温突变时容易显现较大风速，甚至灾难种〕，N/m-mm2，l为杆塔档距，m；σ为导线应力，N/mm2。当线路档距越大、应力越低，其弧垂越大。
在不考虑覆冰和绝缘子串风压以及自重情形下，绝缘子串风偏角，其中，g1为自重比载，g4为风压比载〔要紧与最大风速、风速不平均系数有关〕，lsh为水平档距〔相邻两档距平均值〕，lch为垂直档距〔相邻两档导线弧垂最低点之间距离〕。当线路气象条件不变时，阻碍风偏角的要紧因素那么是水平档距和垂直档距，假如在线路设计中，杆塔垂直档距过小，那么风偏角将有可能超出临界值。
但上述风速取值关于质量较小的导线专门引流线明显不合理。如美国以3s阵风风速为设计取值，与我国标准相比，大约是1.4倍，但在导线及铁塔荷载运算时安全系数的取值大于我国规范取值，杆塔结构荷载运算结果相当。
值得注意的是，在1968年往常我国多数气象站采纳的是每天定时3~24次〔其中4次最多〕定时观测时距为2min的平均风速，如此相关于连续自计方式，可能遗漏较多的大风速。经了解，新疆80年代往常大多气象台站按照每天4次定时观测。
2.4站点位置
一样情形，气象台站多设置在平原城镇邻近，观测的大风资料专门难概括地区局部专门地段的最大风速。如：山顶气流受山脉的动力抬升作用，风速较山麓风速一样要大10%；峡谷、山口气流被压缩，存在〝狭管效应〞，其风速较平地风速增大1.1~1.23倍；河岸、湖边、沙漠等地面〔或水面〕平坦开阔、粗糙度较小，风速也相应增大。
新疆铁路百里风区既有防风沙工程薄弱点分析
地 区之 一 。
近年 来 ，乌鲁 木齐 铁路 局陆续 在 百里 风 区沙害
严重的地点修建部分防沙工程 ，主要形式为实体结
构 的矩形 挡沙墙 。
ｌ 新疆 铁 路 百 里 风 区现 有 防风 沙 工 程
目前 ，乌鲁 木 齐铁路 局 对新疆 铁 路 的主要 防风 措 施 为挡 风 墙 ，从 理 论 研究 、试 验 分 析 的结 果 看 ， 挡 风墙 是 目前 有效 的 防风措 施之 一 ，同时具有 一定
的地表 结 构 ，但 由于近 年人 为原 因造 成地 表破 坏或
的防功 能 ，对大 风期 间铁 路运输 安 全起 到较好 的
保 障作用 。百 里风 区现 有挡 风墙 主要 有土 堤式 、对
拉式 、混凝 土 板式 、直 插 式 和桥 式 （ 梁 泄 风 式） 桥
５ ，其 中 以直插 式分 布 最广 。从 截 面形 状 分 ，土 种 堤式 为梯 形 ，其余 为矩 形 。从结 构是 否泄 风分 ，直 插式 和桥 式为 泄风 结构 ，其 余为 实体 结构 。百 里风
ｔｅｅｉ ｉ ｉｄ ｒａ ｍｊ ｔ ｉ ｒｅ ａ ｓ ｅｏｅａｉ ａｅ ｎ ｎ ａ ｃｍｅｔｏ ａｓｏｔｃｐｃ ｙｉ ｈ ｘｓｎ ｗｎ ｂｅｋ ｐ ｅ ｓ ｎｏｄ ｒｔ ｓｔｆ ｔ ｐｒｔ ｎ ｓｆ ｙａｄ ｅ ｈｎｅ ｎ ｆ ｒｎｐ ｒ ａａｉ ｎ ｔｇ ｅ ｏ ｉｙ ｈ ｏ ｔ ｔ ｔ
摘
要 ：通过对新疆铁 路百 里风 区风沙灾 害和既有防风沙工程薄弱点的分 析 ，提出提高或恢复既有防风
沙工程 防护能力的整治方案 ，以满足百里风区风季行车安全 和提 高运输能力的需要 。 关键词 ：铁路 防风 ；铁路防沙 ；防护工程 ；新疆
兰新铁路戈壁地区路基周围风沙流运动特征数值分析
ｍ·ｓ－１。
模型的右侧为出口，将出口定义为自由出口。
假定出口处湍流流动已充分发展，所有变量在出口
截面法向上梯度为零，出口处的轴向平均流速由分
流比按出口流量确定；其他参数按照内推边界条件
确定。
模型的顶边和底边均为壁面，不可渗透，不存
在滑移速度。顶边为非常光滑无摩擦的理想壁面，
即其粗糙度、剪应力、近壁处湍动能、湍流扩散率
可忽略其重力对气流速度的影响。影响沙粒运动的 力主要有气 流 的 拖 曳 力、 重 力、 Ｍａｇｎｕｓ力 和 Ｓｆｆ－ ｍａｎ力，其方 向 均 与 沙 粒 的 运 动 方 向 在 同 一 平 面 内，因此将模型简化为二维。根据现场实际路基的 几何参 数， 选 取 路 基 的 高 度 为 ３ ｍ， 边 坡 坡 比 为 １∶１；数值计 算 模 型 长 度 为 ５５ ｍ， 高 度 为 １５ ｍ， 左右对称。
改变初始 速 度 （１６，４０ 和 ６０ ｍ·ｓ－１）， 路 基
１６
中 国 铁 道 科 学 第 ３２ 卷
迎风侧路肩上方风速分布的分析结果如图４所示。
图 ４ 不 同 初 始 速 度 时 迎 风 侧 路 肩 上 方 不 同 高 度 的 风 速
均为０。 根 据 经 验 选 取 地 表 与 气 流 之 间 的 黏 度 为
１．８７５×１０－５ ｍ２·ｓ－１， 路 基 周 围 地 表 的 粗 糙 度 高
度为０．０８ｍ；湍流强度 为 ［５］
Ｉ ＝０．１６（Ｒｅ）－１／８ ×１００％ ＝５．８４％
（１）
其 中 ，Ｒｅ＝ρｖｌ／η 式中：Ｒｅ为气流的 雷 诺 数；ｖ 为 气 流 的 特 征 速 度，
第３ ２卷 ，第４期 中 国 铁 道 科 学 ２ ０ １ １ 年 ７ 月 ＣＨＩＮＡ ＲＡＩＬＷＡＹ ＳＣＩＥＮＣＥ
沙尘环境下高速列车气动特性分析
沙尘环境下高速列车气动特性分析作者：文恒于梦阁盛旭高殷硕来源：《青岛大学学报（工程技术版）》2020年第04期摘要：为研究沙尘环境下高速列车明线运行时的气动特性，基于剪切应力传输模型SST k w双方程湍流模型和拉格朗日离散相模型，与无沙环境下的高速列车气动特性进行比较，计算分析不同沙粒浓度、不同车速下的高速列车气动特性。
计算结果表明：沙尘环境下，当车速一定时，列车整车气动阻力、头车气动阻力、尾车气动阻力均随沙粒浓度增加而逐渐增大，且与沙粒浓度近似呈线性关系;对于气动升力，当车速一定时，头车气动升力绝对值随沙粒浓度的增加而增大，尾车气动升力随车速的增加而降低。
该研究成果可为高速列车在沙尘环境中的运行安全提供理论参考。
关键词：高速列车; 沙粒浓度; 气动特性; 气动阻力; 气动升力中图分类号： U271.91; U270.1+1 文献标识码： A近几年，随着科学技术的不断进步，国家加快铁路网建设，驱动区域经济地协调发展。
兰新高铁穿越我国西部高寒风沙区域，由于兰新高铁线路的特殊性，列车途经的百里风区、三十里风区是内陆大风天气频发的地区之一，时常会引发大风灾害性气象[1 3] ，强风地区大多缺少植被覆盖，地表裸露，而风速又往往远远大于起沙风速，因此地表的沙粒在大風的作用下撞击动车组，使得高速列车的气动特性明显变差[4] 。
沙尘环境属于多相流中的气固两相流问题，多采用欧拉欧拉模型和欧拉拉格朗日模型进行模拟计算。
欧拉欧拉模型主要描述两相的运动，用于高浓度离散相的问题;欧拉拉格朗日模型适用于离散相的体积分数在10%～12%以下的问题[5] ，而且关注离散相的运动轨迹。
C.Paz等人[6] 采用欧拉拉格朗日方法研究了高速列车在沙尘环境中的运行安全性;熊红兵等人[7] 研究了沙尘暴环境下高速列车运行时的气动特性;李田等人[8] 采用欧拉欧拉方法研究了不同沙尘暴环境下高速列车的动力学性能;倪守隆[9] 采用欧拉欧拉方法研究确定了高速列车在沙尘暴环境下运行的安全域;高琛光[10] 采用欧拉拉格朗日方法研究了不同风速、不同风向、头尾中间车设备舱的流动特性。
风沙环境对铁路施工成本的影响研究
风沙环境对铁路施工成本的影响研究作者：刘保成来源：《中国科技博览》2014年第01期[摘要]以兰州至乌鲁木齐铁路新疆段为例，分析了外部环境因素对施工成本的影响。
[关键词]外部因素施工成本影响铁路中图分类号：U213.1 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2014）01-0083-01引言大风沙地区由于存在风蚀、沙埋等各种自然现象，给铁路施工和运营维护带来较大困难[1-4]。
在铁路施工过程中，材料的生产、运输，人员的安全保障等都受到上述因素的严重影响，并导致铁路施工成本增加。
1 风沙环境对铁路成本影响因素1.1 对生产工人：大风沙环境会导致工人呼吸困难、行走不便、视觉降低，甚至产生心理恐惧，精神抑郁，最终导致劳动效率下降。
1.2 对施工材料：施工材料被风沙污染，施工养护难度加大。
1.3 对施工机械：大风沙导致车辆和机械的操作视线受阻，而自卸车、起重机、装载机、架桥机等作业面高的机械安全性收到风沙威胁。
此外，由于风沙作用，机械部件中的关节部位易积累沙粒，器件损耗大，机器故障多。
为研究风沙环境对铁道建设成本的影响，本文以兰州-乌鲁木齐第二双线铁路（新疆段）为例，进行分析。
2 兰州-乌鲁木齐第二双线铁路兰州至乌鲁木齐第二双线是铁道部与新疆、甘肃、青海三省区共同筹资建设，自兰州枢纽兰州西站引出，经西宁，穿越祁连山后进入甘肃河西走廊，到达新疆，经哈密、吐鲁番，进入乌鲁木齐，线路正线全长约1768公里。
其中，兰州至乌鲁木齐第二双线新疆段的建设，极大地改善了新疆经济社会发展的大环境，为扩大我国同中亚、西亚及欧洲等国家的经济、文化交往做出重要贡献。
图1所示为该铁路线形图。
该路段的风沙环境具有以下几个特点：第一，风速高。
百里风区风速最大达60，m/s。
第二，周期长。
每年该段>8级风的天数超过100天，表2列出了风区2009年间的气相统计信息，其中起风天数采用逐月累加法。
3 风沙环境对铁路施工成本的影响3.1 计算依据（如表1）3.2 风沙环境对铁路施工成本的影响分析（1）逐月累加法按照图2中所示数据，按照1～12月的气象统计资料，计算全年的施工成本增加情况。
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区 内高 寒干 燥 ，大 风 频 繁 ，昼 夜 温 差 极大 。极 端最 高 温
４． ＇ ８Ｏ Ｃ～６ ７Ｃ，极端低 气温 － ５ ５Ｃ；历年 最高热 月月平 ．＂ ２ ．＂ 均气 温３ ． ＂ ９ ４Ｃ，历年 最冷 月月平 均最低 气温 一 ３ ５Ｃ；历年 １． ＂ 平均 蒸发量２ ７ ． ９ ｍ ８ ４ ２ ｒ ；历年 年平均 降水量 １． ｍ ；最 大积 ａ ５ ６ｍ 雪厚度５ ｍ ｃ ；主 导风 向北 西，定时最 大风速 ３ ｍ ｓ ；最 大冻 ４／
收稿 日期：２ ０ — ２ ２ 修 回日期 ：２ ０ — １ ０ ０７ １—６ ０８ ０—８
地 ， 盆 地 深 陷 ， 四周 高 山环 绕 ，海 洋 潮 湿 空 气 难 以进 入 。
（ ）细砂 （ ）：呈透镜 体夹 于细 圆砾土层 内，厚 ３ Ｑ 度Ｏ ｍ ～４ ，灰黄色 ，成份 以石 英、长石及 云母 等为主 ，砂质 不均 ，局部夹有粉 土薄层 ，稍湿 ，中密 。 （ ）砾砂 （ ）：呈透镜 体夹 于细 圆砾土层 内，厚 ４ Ｑ 度Ｏ ｍ ～５ ，青灰色 ，成份 以石 英、长石及 云母等为主 ，砂质 不均 ，含有 砾石较 多 ，局 部夹 有细砂 、 中砂 薄层 ，稍湿 ，
线 路所经 地 区地 表 以第 四系 洪积砂 类土 、碎石类 土为
主 ， 局 部 地 段 有 风 积 细 砂 。地 层 由 细 到 粗 描 述 如 下 ：
造 上 属 东 天 山 隆起 与 哈 密 坳 陷 过 渡 地 带 。 线 路 以 北 约 ８ ｋ 为天 山博格多 山脉 的东延 哈尔为克 山，与 北 山山系 （ ０ｍ 马 鬃 山） 间隔相望 。研 究区线路 自东南 向西 北处在北 山南麓剥 蚀低 山丘 陵、 由古老的基 岩及 第三纪 地层组 成石质 剥蚀 平
３ １地 质构造 ．
线 路经过 吐鲁番 盆地 、哈密 盆地 的 山前冲 洪积平 原 ， 东天 山南麓 。沿线 以断裂 和断块 构造活 动为特 征 ，主要活 动 表现 为构造 活动 的继承 性和新 生性 ，在时 问上具 明显阶 段 性 ，空问上 具显 著的差 异性 。区 内东天 山范围 内褶 皱 比 较 发 育 ， 总体 上 呈 北 西西 向展布 延 伸 长度 不 长 ，一 般 在 １２ ． ｋ 之 间 ，主 要发育 华力 西期 和 印支 期褶 皱带 。地 ． ～３ Ｏ ｍ 史 上 自白垩纪 末 ，吐鲁番盆 地 、哈密盆 地一 带遭 受燕 山运 动 的波及 造成 了大型 的坳 陷或断 陷 ，发 育者厚度 不等 的 山 麓 、河流 及湖 泊堆积 。 由于 强烈 的不均等 的差异 运动 使至 测 区范 围内 的地 区仍为 剥蚀 区 ，直 至始新世 末才 急剧下沉 开始 接受沉 积 。渐新世 至上 新世是盆 地大 幅度沉 降时期 ，
关键词 ：风沙 ；沙 害；分析
ｌ 线路 瘸害概 况
兰新铁 路始建于 １５ 年 １ 月 １ ９ ２ Ｏ 日，１ ６ 年 １ 月２ 日兰新 ９２ ２ ８
铁 路 全 线 贯 通 ，历 时 １ 年 ， １ ６ 年 元 月 １ 日物 兰 新 铁 路 客 Ｏ ９３ ５
结深度８ｃ 。 ６ ｍ
３ 工程地质特征
维普资讯
厂竺查 堡 ＿ ］
刘 家 强
（ 中铁 西北科 学研 究院有限公 司，新疆 乌鲁木 齐 ＂ ０ ０ ） ／ ０ ０ ５
摘 要： 本文主要介 绍 了兰新铁路 百里风 区沿线风 沙病 害特征 ，分析 其形成原 因及对铁路 的影响 ，结合增 建防风 沙工程 ，提 出防风 沙 工 程 施 工 时 应 在 注 意 的 几 个 问题 。
其 中 虽 有 升 降振 荡 之 异 ， 但 总 的 以接 受 沉 积 为 背 景 。 晚近 时 期 ， 区 内构 造 运 动 表 现 为 不 明显 。
车 临时通 车乌鲁木 齐营 运至今 。兰 新铁路柳 树泉 至小草 湖 段全长 １０ ５ ５ ． 公里 ，地势北 高南低 这段 线路北面遥对 博格 达 山与 巴里坤 山山 问的七角井 垭 口，每年春 秋两 季 ，吐鲁 番 、鄯善 、托克逊 盆地 上升 的热气流 与垭 口南下 的冷 空气 相遇 ，使 天 山南北 气压梯 度提 高 ，风速 剧增 ，形 成 了柳 树 泉至小草湖 问１ ０ ５ 多公里的受风 带， 即通 常所 称的 “ 百里 风
原 与 天 山东 脉 南 侧 的 山前 洪 积 砂 砾 质 平 原 的 过 渡 区 。 岩 性
（ ）粉 、细 砂 （ 、Ｑ 、Ｑ ）：厚 度 多为０ ２ １ Ｑ “ ． ～ １ ，局部１ ｍ ｍ ～２ ，灰 黄、浅灰色 ，松散一 中密，稍湿。
（ ） 中 、 粗 、砾 砂 （ 、 Ｑ ） ： 主 要 分 布 于 冲 沟 ２ Ｑ
区 ” ，最 高 风速 可 达 ６ 米 ／ ， 是 １ 级 风 底 限 值 的 近 两 倍 。 ４ 秒 ２
兰 新铁路 自１ ５ 年铺 轨 穿越 百里 风区后 ，大 风年 年肆虐 ， ９９ 多次将 行驶 中 的列 车刮翻 ，铁路 运输 时常被 迫 中断 ，严 重 地制约着铁路运输安全和新疆经济 的发展。
为河流相的砂岩 、砂质泥岩与砾岩 。
内，浅黄 色 、黄 褐色 ，成份 以长石 、石英 为主 ，一般 厚度 ０ ５ ｌ ，局 部厚度大于 ２ 。多呈透镜状 ，稍密 一中密，潮 ．～ ｍ ｍ
湿 一饱 和
２２气象特征 ．
本 线所 经 地 区 属温 暖带 干 旱 气候 区 ， 因地 处 内陆腹
２ 自然地理概 况
２ １地 形地 貌 ．
新疆 是 内陆干旱 区 的典 型代表 ，由 多 ，纬 度高 ，地形地 势复 杂 。
兰 新 线 百里 风 区 和 三 十 里 风 口低 路 堤 和 路 堑 地 段 在 地 质 构
３２地层岩性 ．