西藏地区风吹雪形成的条件

西藏地区风吹雪形成的条件

1使风速减弱或发生评价风雨交加的形成条件：西藏地区风雨交加形成三个必要条件：丰富的雪源、雪粒上升的风速、风速减弱或因起伏而产生的障碍物。风吹雪分为低吹雪、乱流吹雪和高吹雪3种类型,其运动形式分为蠕动、滚动和悬移3种情况。西藏地区风吹雪在我国东北、西北、内蒙古、青藏高原等山区以及平原积雪区都有发生,只是随着地区和气候条件的差异而影响程度不同。1.1单位风吹雪的强度发生在降雪数天后,沿着山坡或积雪坡面以蠕动、跳跃形式定向运行,雪粒吹扬高度在30cm以下。这种风吹雪只需314m/s以上的起动风速,吹雪时能见度一般,气流较稳定,吹雪时间长,危害强度小,单位时间内的吹雪量小。这是冬季山区和广大平原地区常见的一种灾害较轻但范围广泛的吹雪现象。1.2流动吹扬植色期雪粒吹扬发生在降雪过程中或降雪后的一、两天内。由于新雪的密度、硬度都较小,雪粒容易起动。降雪天气过去后,山区气流不稳定,形成各种乱流涡流束,涡流带动雪粒顺山坡或沟谷向减压区飞扬而下,形成一种似无规律、但定向的流动吹雪现象。雪粒吹扬高度一般在2m以下,吹雪时能见度差。乱流吹雪危害强度大、持续时间短,一般发生在山区和山岭地带。1.3吹扬高度和高度发生在降雪后的数小时,强升压气流场形成狂风,将山脊(顶)或迎风坡的积雪吹扬越岭,在山脊部位,吹扬高度可达30m以上。雪粒以悬浮飘扬形式,顺山坡槽谷倾泻而下,遮天蔽日,有如大雾弥漫。当吹雪越岭顺坡而下时,坡面积雪受到吹蚀,不断有雪粒加入,使吹雪密度达到最大。吹雪越岭后,高度随搬运距离的增加而逐渐降低。高吹雪的危害强度最大,但持续时间短,多发生在山区越岭地带。2风吹雪的物质来源西藏地区风吹雪的形成必须具备3个条件:大量的雪和能使雪起动运行的风以及地表障碍物。降雪和积雪是西藏地区风吹雪的物质来源;而风是西藏地区风吹雪形成的动力;障碍物是改变风速流场,进而导致气、雪分离,使雪产生沉积的破坏力量。2.1击穿雪粒的临界风速风是西藏地区风吹雪形成的动力条件。风携带着分散的雪颗粒运行形成多相流,在一定的条件下,使雪粒子发生运动(蠕动、跳移、悬移),最后由于风速的减小形成沉积,逐步在公路上形成深厚的积雪。风速决定着西藏地区风吹雪的发展趋势和运动规律。当风速接近雪粒的起动风速时,雪粒有一个从动而不移(蠕动或振动)的过程,这时的风速称之为临界风速。在临界风速时,雪颗粒并没有真正运动起来。当风速达到能使雪粒发生滑移和迂回滚动,在滚动中相互发生碰撞,并在气流空吸作用下形成离开雪表面作较低高度的跃移运行,而且跃移雪粒不断增多时,雪颗粒即发生运动,这时的风速称之为“起动风速”。起动风速的大小既与积雪本身物理力学性质(如雪粒粒径、积雪密度、积雪雪粒形状、积雪深度、积雪雪粒的温度、积雪雪粒的湿度、积雪雪粒的硬度、粘滞系数等)有关,又与外界条件(如太阳辐射、气温、地面粗糙度等)有关。一般低温情况下,雪粒的起动风速为3~8m/s。起动风速是判断是否发生西藏地区风吹雪的临界条件。日本曾以风速和温度为条件测定降雪时雪粒跳跃运动的发生条件,即发生西藏地区风吹雪的临界风速。2.2雪粒粒径随雪粒运动的变化发生西藏地区风吹雪的条件和程度还与雪的物理性质有关。雪的物理性质主要是研究雪的粒径、密度和温度等方面。雪的粒径:雪的粒径大小并不是一成不变的,在温度、湿度等其它相同条件下,新下的雪粒径较小,在搬运过程中由于雪粒间的相互撞击和粘合作用,雪粒粒径随之增大。随着时间和阳光的辐射,雪也会发生变质作用,在变质过程中雪的粒径也会发生变化。一般说来雪的粒径大小对起动风速和雪粒子运动有着很大的影响。粒径小的起动风速小,易产生西藏地区风吹雪。在同样的风速情况下,粒径的大小对吹雪的强度影响也不同,粒径小的吹雪强度高。2.3减弱风、雪的累积使风速减弱或发生涡旋的障碍物。如适宜的地形或地物如果形成一个涡旋减速区,当风速迅疾降低到起动风速以下时,就将促使风和雪的依存关系破裂,进而导致气、雪分离,雪粒就在减速区附近沉积,并不断累积扩大,严重时埋没道路,阻断交通。据调查,黑龙江省西藏地区风吹雪积雪深度最严重时可达到5m。3风、韵、雪管理公路防雪须以预防为主,治理为辅,坚持因地制宜、就地取材、有效、简单易行、经济、持久的原则。3.1风压高度设计原则2.2西藏地区风雪段疫情防控基本规范预防西藏地区风吹雪主要体现在公路设计上。3.1.1路线沿线西藏地区风吹雪调查。设计外业调查时,除进行路线雪害的一般调查外,还应对西藏地区风吹雪长度(汇雪面积)、风雪流行程中的地形、地物、地貌、植被覆盖等情况进行详细调查,测定风雪流的移雪量。3.1.2西藏地区风吹雪地段路线设计原则。路线尽量从视野开阔、地势较高、起伏小、通风顺畅的有利地形通过,并尽可能使路线走向与风雪流的方向平行或交角小于30°。展线地段将路线拉开,避免上下线重叠;须设回头曲线时,曲线段宜采用高填方。3.1.3西藏地区风吹雪地段路基横断面设计原则。尽量少设路堑,多设路堤,路堤高度应比当地稳定积雪最大厚度高0.5~1.0m。必须设置路堑时,应采用敞开式路基,并采取设置储雪场等防雪措施。路堤迎风面边坡坡度不陡于1∶4。3.1.4西藏地区风吹雪地段纵断面设计原则。纵坡应小于或等于5%,尽量采用较大竖曲线半径,以不小于1000为宜。3.1.5其它方面。在有条件的地区,可将西藏地区风吹雪地段路基加宽2m。整修路侧,清除路基15~20cm范围内凸出的障碍物。3.2风吹雪雪害植物西藏地区风吹雪主要受风的作用,对积雪的再分配影响很大。防治西藏地区公路风吹雪的工程主要通过调整风向、改变风速和西藏地区风吹雪的运动特性达到防护治理的目的。3.2.1防雪林。防雪林是利用林网来降低风速,使风吹雪的积雪沉积于林网中的空地上的一种防风吹雪雪害比较有效的设施。同时栽植防雪林,对防风、防沙、绿化造林、调节气温、保持水土都起着重要作用。利用防雪林防治雪害,意义深远,在适宜情况下,应优先考虑。防雪林距路堤坡脚30~50m,纵向走向与路线平行。3.2.2简易防雪杖。简易防雪杖的阻雪效果与防雪林相同,其优点在于能因地制宜、就地取材、设置简单、见效快,但使用周期短。一般利用当地产的玉米杆、向日葵杆、树枝等编结而成,高度在1.5~2.0m,设置在边沟外20m,透风度为30~60%。3.2.3防雪栅栏。防雪栅栏用钢材、木材、塑料、钢筋砼等材料制作,一般高1.8~3.0m,其透风度视西藏地区风吹雪强弱而定。防雪栅栏分为固定式和移动式。3.2.4高路堤,缓边坡。为了防止风吹雪在路面上沉积,可里利用高路堤、缓边坡形成路面区域的高速流场,使得风雪流快速通过路面。高路堤的高会带来高投资,对于风吹雪雪害路段不长的公路,还是可以接受的,然而,对于西藏地区来说,公路一般都是国家投资,为此投资也受到限制,所以应有一个限度,一般大于1.5米的路堤其效果已经较为可观了,边坡缓于1:4即可。其优点是适应面较宽,缺点是投资较大,只能降低风吹雪雪害的发生频率,同时风吹雪的积雪区在路肩外侧,易使司机误认为是路基宽度,从而导致车祸。由于风吹雪雪害的随机性和