北方冬季公路風(fēng)積雪成因及防治措施

徐海波

(錫林浩特市養(yǎng)路工區(qū)，內(nèi)蒙古 錫林浩特　026000)

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北方冬季公路風(fēng)積雪成因及防治措施

徐海波

(錫林浩特市養(yǎng)路工區(qū)，內(nèi)蒙古 錫林浩特026000)

摘要：我國北方地區(qū)寒冷，冬季多雪風(fēng)大，在冬季經(jīng)常出現(xiàn)連雪天，滿足風(fēng)積雪形成的兩個(gè)必要條件，在風(fēng)速達(dá)到超過5 m/s時(shí)，可能會(huì)形成風(fēng)積雪。在狂風(fēng)的環(huán)境下，如果雪被吹到背風(fēng)處堆積起來，積雪將會(huì)隨著時(shí)間的推移而持續(xù)增多，最終將會(huì)導(dǎo)致公路被掩埋，將會(huì)導(dǎo)致公路發(fā)生雪阻情況，對交通會(huì)造成嚴(yán)重的危害，因此必須要采取相應(yīng)的措施進(jìn)行防治。

關(guān)鍵詞：北方冬季；風(fēng)積雪；防治措施

1風(fēng)積雪的形成條件、堆積類型及危害

1.1風(fēng)積雪形成的條件

風(fēng)積雪的形成必須具備以下三個(gè)必要條件：(1)大量的雪；(2)能夠吹動(dòng)風(fēng)雪的風(fēng)力；(3)造成渦旋或?qū)е嘛L(fēng)速變小的障礙物。滿足以上三點(diǎn)條件，如果在沒有外界因素的干擾情況下，公路上則十分容易出現(xiàn)風(fēng)積雪災(zāi)害，而對我國北方冬季的氣候進(jìn)行分析，不難發(fā)現(xiàn)，我國北方的氣候顯然能夠滿足風(fēng)積雪形成的前兩個(gè)條件，部分公路也滿足了風(fēng)積雪形成的第三個(gè)條件，因此為了阻止風(fēng)積雪災(zāi)害的形成，必須要采取相應(yīng)的預(yù)防措施。

1.2風(fēng)積雪的類型

(1)背風(fēng)堆積，風(fēng)雪流從上坡向下坡吹動(dòng)，在風(fēng)雪進(jìn)入到上坡坡頂后，氣流的擴(kuò)散情況將會(huì)加劇，形成渦旋，在邊坡上將會(huì)發(fā)生沉積，并且經(jīng)常會(huì)以雪包和雪檐的方式向前移動(dòng)。

(2)迎風(fēng)堆積，風(fēng)雪在路基臺(tái)處發(fā)生堆積，因?yàn)闅饬髟诹鲃?dòng)過程中發(fā)生擴(kuò)撒，渦旋的速度將會(huì)變慢，在迎風(fēng)的路肩一側(cè)將會(huì)有大量的雪粒發(fā)生沉積，沉積將會(huì)借著風(fēng)力，逐漸延伸。

(3)屏障堆積，風(fēng)雪流在遇到山丘、路基等屏障的阻礙時(shí)，屏障前后范圍內(nèi)，風(fēng)雪流的速度將變緩，風(fēng)速在后坡和前坡處風(fēng)速將會(huì)降到最低，此處將會(huì)存在大量的積雪。

1.3風(fēng)積雪的危害

(1)阻礙交通，風(fēng)積雪會(huì)對交通造成較為嚴(yán)重的阻礙作用，會(huì)導(dǎo)致交通大范圍中斷。交通在發(fā)生中斷后，車輛的發(fā)動(dòng)機(jī)在積雪中運(yùn)行，因?yàn)檠鯕獠蛔悖剂系娜紵怀浞郑瑢?huì)生成大量的一氧化碳，將會(huì)導(dǎo)致車內(nèi)的人員一氧化碳中毒，威脅其生命。

(2)影響視線，風(fēng)積雪將會(huì)對駕駛員的視線造成影響，積雪在風(fēng)力較大情況下會(huì)使能見度降低，駕駛員在駕駛車輛過程中，可能會(huì)對交通的路線的實(shí)際情況判斷出現(xiàn)錯(cuò)誤，從而增加了交通事故的發(fā)生幾率。

2造成風(fēng)積雪的原因

(1)山丘積雪，該類型的風(fēng)積雪主要發(fā)生在公路附近具有中央隔離帶、灌叢等路段，積雪隨著風(fēng)向流動(dòng)，當(dāng)遇到障礙物后，積雪的流動(dòng)將會(huì)受到阻礙從而發(fā)生沉積，積雪呈山狀，并且積雪將會(huì)橫跨整個(gè)路面，逐漸向前延伸，這種類型的積雪在我國北方比較常見，同時(shí)其所造成的危害也比較嚴(yán)重。

(2)區(qū)域狀積雪，該類型積雪在我國北方地區(qū)也十分常見，主要是因?yàn)轱L(fēng)雪流在流動(dòng)過程中受到了公路附近地形以及線路的影響，在風(fēng)作用下的流動(dòng)的雪粒在運(yùn)動(dòng)過程中受到了阻礙，雪在路面上發(fā)生了沉積，在路面上形成區(qū)域狀的積雪，該類型的積雪在分布上比較均勻。

依據(jù)對我國北方地區(qū)積雪危害的調(diào)查結(jié)果，結(jié)合該公路風(fēng)積雪的特點(diǎn)和形式，不難發(fā)現(xiàn)該路段，該公路風(fēng)積雪形成主要是受公路的地質(zhì)原因影響。公路中央隔離帶存在大量植被，這大幅度的增加了風(fēng)積雪出現(xiàn)的概率，在公路的行車道和超車到100余km路段上發(fā)生了12處雪阻，其中一處雪阻寬度近1 m，不僅給防滑除雪工作帶來了較大困難，同時(shí)也嚴(yán)重的影響了交通。

3風(fēng)積雪的預(yù)防預(yù)處理

3.1設(shè)置擋雪墻與導(dǎo)風(fēng)板

(1)擋雪墻，在公路上風(fēng)側(cè)設(shè)置擋雪墻，高度要超過1.6 m，擋雪墻的迎風(fēng)面應(yīng)當(dāng)保持直立，墻的走向應(yīng)與風(fēng)向垂直。通過墻的阻礙作用可以減慢風(fēng)雪流速度。

(2)導(dǎo)風(fēng)板，合理利用導(dǎo)風(fēng)板可以對道路周圍風(fēng)場與道路之間的夾角的大小進(jìn)行調(diào)整，從而縮小道路的風(fēng)積雪的范圍，并且能夠增加在風(fēng)積雪范圍內(nèi)的風(fēng)速，降低風(fēng)積雪造成的危害。

3.2修建儲(chǔ)雪溝

在風(fēng)積雪形成的主風(fēng)向上設(shè)置儲(chǔ)雪溝。通常來說，為了確保儲(chǔ)雪溝能夠發(fā)揮出應(yīng)有的作用，其深度和寬度都需要超過2 m，邊坡坡度一般都為1∶1，數(shù)值的選定依據(jù)公路的具體情況而定。為了提高防治風(fēng)積雪的效果，通常儲(chǔ)雪溝會(huì)連同阻雪堤共同使用，在修建過程中，阻雪堤修建所用的土，可以直接使用修建儲(chǔ)雪溝的棄土。

3.3修建防雪柵欄

通常情況下在風(fēng)積雪防治過程中使用的防雪柵欄通常有柵欄板條和立柱兩結(jié)構(gòu)共同組成，立柱的材料可是木材、水泥柱等。柵欄板條則可以由木方、角鐵等材料組成。防雪柵欄也可以看作擋雪墻的一種，不過其與傳統(tǒng)的擋雪墻相比，其透風(fēng)率較高。當(dāng)有風(fēng)雪經(jīng)過防雪柵欄時(shí)，風(fēng)雪會(huì)受到阻礙，因此風(fēng)雪的能量將會(huì)發(fā)生損耗，風(fēng)速會(huì)逐漸級減小，在經(jīng)過防雪柵欄后，風(fēng)速將會(huì)逐漸恢復(fù)。防雪柵欄前后風(fēng)速較小，設(shè)置防雪柵欄對原有的流場造成了破壞，在防雪柵欄附近將會(huì)堆積大量的雪粒子，從而降低公路風(fēng)積雪災(zāi)害。

3.4構(gòu)建防雪林

構(gòu)建防雪林就是在公路兩側(cè)種植樹林，減緩風(fēng)速，并使雪堆積在公路量側(cè)的林帶，從而避免在公路上產(chǎn)生積雪。構(gòu)建防雪林一方面可以起到削弱風(fēng)雪流強(qiáng)度的作用，另一方面可以對雪起到截留的作用，對路面的二次積雪起到了良好的控制作用，確保了公路的的暢通性。構(gòu)建的防雪林在實(shí)際應(yīng)用過程中所起到的效果與林帶的樹種、高度、結(jié)構(gòu)、寬度等因素有著密切的聯(lián)系。對防雪林的劃分主要依據(jù)結(jié)構(gòu)進(jìn)行，可以分為以下三種類型。

(1)疏透結(jié)構(gòu)，該類型的防雪林氣流可以順利通過，透光性強(qiáng)，多數(shù)由少行數(shù)的灌木、喬木、灌木等類型的樹種共同組成。透風(fēng)系數(shù)分布可以是上疏下密、上疏下密，或者是均勻的，如果發(fā)生變化，變化則需要是連續(xù)的。

(2)通風(fēng)結(jié)構(gòu)，該類型的防雪林樹冠部分為梳透和緊密兩種不同類型的結(jié)構(gòu)，樹干處透光孔較大。當(dāng)林帶有氣流通過時(shí)，氣流從上下兩個(gè)部分通過，樹冠處只能通過微風(fēng)。目前我國公路護(hù)林帶多數(shù)都由2～4行喬木組成。

(3)緊密結(jié)構(gòu)，該類型的防雪林上層與下層枝葉的茂密程度比較均勻，透光性較差，氣流很難從林帶中間通過，主要從林帶的上方通過，在背風(fēng)面處會(huì)形成較為明顯的微風(fēng)區(qū)。緊密結(jié)構(gòu)類型的防雪林主要由灌木、亞喬木等多種不同類型的樹木層層疊加而成。

4結(jié)束語

我國北方冬季多出多雪強(qiáng)風(fēng)，風(fēng)積雪將會(huì)對交通造成較為嚴(yán)重的影響，并且積雪融化后將會(huì)對路面造成損害。因此，在我國北方冬季需要做好風(fēng)積雪的防治。風(fēng)積雪防治過程中可以采取設(shè)置擋雪墻與導(dǎo)風(fēng)板、修建儲(chǔ)雪溝、修建防雪柵欄、構(gòu)建防雪林等方式，并且可以幾種方式綜合應(yīng)用，提高風(fēng)積雪防治效果，確保交通暢通，保護(hù)公路。

參考文獻(xiàn)：

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Controlling measures of highway snowdrift in northern winter

XU Hai-bo

(Xilin Hot Road Maintenance Section，Xilin Hot，Mongolia 026000，China)

Abstract:Winter is cold, windy and snowy in northern China. It is very common that snow appears daily and successively in winter. There are two necessary conditions for formation of snowdrift. When wind speeds reach more than 5 m/s, it may form snowdrift. If the snow is blown into the lee and piled up, snowdrift will increase with time. Eventually road would be buried and snow would block off traffic on the highway. This would do harm to the traffic, so corresponding measures for prevention and treatment should be taken.

Keywords:northern winter; snowdrift; controlling measures

中圖分類號：U416.1+68

文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：C

文章編號：1008-3383(2016)03-0025-02

作者簡介：徐海波(1984-)，女，內(nèi)蒙古赤峰人，工程師，研究方向：道路與橋梁。

收稿日期：2016-01-13