新疆公路风害风险区划研究

本文采用气象学、流体力学、风监测技术、公路工程技术、空气动力学及概率论相结合的方法,系统分析研究了新疆公路沿线大风日数分布特征,结果显示:新疆高速公路五横布局中的百里风区强横风区间大风日数在157d~209d,是我国乃至世界高速公路风害最严重的区间之一;阿拉山口风区、三十里风区、达坂城风区强横风区间次之,公路平原绿洲区间的风害最少,年平均大风日数不足1 0天.在上述工作基础上,采用三级区划指标体系和等概率分区原则,将新疆高速公路沿线风害危险区划分为5个大区,Ⅰ特强重大危险区、Ⅱ强重大危险区、Ⅲ重大危险区、Ⅳ中度危险区、Ⅴ较轻危险区.为制定新疆高速公路风害信息管理技术标准提供科学依据,达到安全高效行车目的,以便有效的提高公路通行能力和服务水平.     

高速公路强横风区间新型柔性防风网设计方案研究——以连霍高速百里风区为例

选取连霍高速公路沿线30个气象台站近50年(1961～2010年)-风向风速资料,以及2个6要素(风向、风速、温度、湿度、雨量、气压)5层(0.15m、0.5m、2m、3m、4m)梯度风监测站1年资料、1个4要素自动气象站风向风速监测资料,结合强风天气条件下不同车型安全行车流体模拟结果和现场强横风监测结果,系统分析连霍高速公路强横风区间大风规律和成因特点,以及对公路运输的危害,提出高速公路强横风区间布设新型柔性防护网,具有以下优势:施工简便、材料耐久、使用寿命长、加工方便、节约成本、阻燃性高、抗冲击性强、通透性好、美化环境。因此本项研究对于制定高速公路风害防控与管理技术指南具有一定的指导意义。     

我国高铁强风灾害对策研究

研究目的:强风天气对高速列车安全运行影响很大。研究高铁沿线强风、大风规律,以及最大风速垂直分布、最大瞬时风速水平分布、最大瞬时风速随时间变化及周期特征,提出防御对策,提高动车组安全运营能力和服务水平,减少强风灾害对列车安全运行的影响,达到安全、高效行车目的。研究结论:我国高铁沿线风随高度变化规律遵循幂指数分布,幂指数α取值1/4～1/12;我国高速铁路沿线最大瞬时风速水平分布是随着特殊风环境(高架桥、特大桥、高路堤、路堑、垭口、峡谷)呈现独特特征,以20m以上高架桥、特大桥、高路堤弯道及垭口、峡谷、狭管效应区间瞬时风速最大,深路堑和山谷瞬时风速最小。强横风区间短时间内瞬时风速随时间变化增量在±5.0m/s之间,最大瞬时风速随时间变化遵循正弦波周期。大风日数的分布规律受天气系统和地形影响的制约,以特大桥、高架桥、高路基弯道垭口、峡谷、山口、河谷、强风和大风日数最多。其中兰新二线百里风区强横风区间大风日数在157d～209d,是我国乃至世界高铁强风灾害最严重的区间之一。提出了我国高铁强风灾害防控对策由行车预警监控措施和防风栅及人工隧道防护措施组成,为我国高铁安全运营提供了技术保障。因此本项研究对于制定全国高铁强风灾害对策和安全行车技术标准及防灾减灾具有一定的指导意义。     

连霍高速公路百里风区典型横断面风速特征及防风对策研究

以连霍高速百里风区沿线七角井、十三房气象站近40多年(1971～2009年)最大风速和风向资料为基础,结合百里风区2008年4～2009年5月典型横断面、一碗泉5要素5层梯度风强风监测资料,采用空气动力学、气象学、流体力学、强风监测技术、公路工程技术标准相结合方法,分析连霍高速百里风区强横风路段五种典型横断面类型(填挖结合型、半挖半填型、左偏弯道型、峡管效应型、开阔路段强横风型)防风措施及对策,结果表明:连霍高速百里风区强横风路段典型横断面最大瞬间风速受山口、垭口、峡管效应、高路堤特殊地形增速效应的影响风速逐渐增大,呈现独特特征。提出连霍高速公路百里风区强横风路段防风对策,是按照强风天气下不同类型汽车行车规则降低车速和设置防风阻沙栅降低强横风强度来保证。     

我国高速列车强横风防风措施及对策研究

为提高强横风天气条件下高速列车安全高效行车的目的,本文以全国高速铁路沿线738个气象站近40年（1971～2009年）风向和风速资料为基础,结合沿线100多个铁塔梯度风监测资料、兰新二线三十里风区和百里风区2个6要素5层梯度风风监测资料,以及2000个自动气象站和100个防灾安全风监测站近10年（2001年～2009年）风速和风向监测资料,进行信息化和规范化整编;将整编后的资料与高速铁路沿线各里程的地形地貌、路堤高和桥高、粗糙度等现状参数相结合,采用风监测技术、气象学、铁道工程技术、数理统计和概率论方法,即高速铁路沿线最大瞬时风速空间分布与铁路各里程点线结合的研究方法,对高速铁路沿线最大风速空间分布、垂直分布、水平分布进行系统分析研究。研究提出了我国高速列车强横风区间应按照运行管制规则,降低车速和设置防风栅及建设人工隧道降低横风强度来保证安全行车的防风对策。     

高速铁路防灾系统防风布点方案优化研究

研究目的:高速铁路防灾系统中防风布点方案的优化研究,关系到监测系统所采集瞬时风速和风向数据的准确性及可靠性,其中优化目标(即防风布点原则)及优化科学分析和计算,可以为行车指挥控制系统提供较为合理的速度限制指令信息,或为启动应急预案提供决策依据,从而达到安全,高效行车的目的.研究结论:以高速铁路沿线距轨面4m高度处最大瞬时风速2年一遇设计值(V4_2max),为防风布点方案主控因素,结合强风主风向与线路走向夹角β,以及高路堤和高架桥及特大桥弯道强横风区间偏角<10°进行逐步优化,利用基于最小二乘法的线性回归方程对强风(阵风)系数进行计算后,发现方程的效果很好,验证了高速铁路防风安全监控系统防风布点方案优化的必要性,为高速铁路防灾系统技术标准和规范制定提供了借鉴和参考.     

连霍高速公路百里风区柔性防风阻沙栅布设方案研究

以连霍高速公路三十里风区、百里风区沿线2个多要素5层梯度风监测资料、1个4要素自动气象站风向风速监测资料、百里风区典型横断面短期强风监测资料为基础,结合连霍高速百里风区路基高度、经纬度、海拔高度等地理参数,采用气象学、流体力学、风洞试验、强风监测技术、空气动力学、概率论与数理统计、公路工程技术标准相结合的方法,计算连霍高速百里风区距路面4.0m高度处最大瞬时风速2年一遇设计值,10min平均最大风速30年一遇设计值。同时参阅了大量国外发达国家(日本、英国、德国、法国高速铁路,以及高速公路高路堤横风危害计算模型),特别是日本空气动力学专用大型风洞研究(桥梁、高路堤、防风栅)组合的风洞试验、高速公路安全运行的管制制度和设置防风栅研究结果。分析连霍高速百里风区风特征,提出连霍高速百里风区防风措施采用柔性防风阻沙栅,为连霍高速百里风区不同类型汽车安全、高效行车提供技术保障。     

西藏安多县近35年大风特征分析

本文利用1977～2012年西藏那曲地区安多县大风日数、风速及风向等资料,分析了安多县近35年大风特征及规律。结果表明:大风主要出现在11月至次年4月,三月份大风日数最多,且大风日数随年际逐渐减少;出现大风时平均风速也相对较高;极大风速的最大峰值主要出现在1～4月份,主要风向为西风。     

锡林浩特市地面气象人工观测与自动观测风的变化特征分析

随着气象现代化建设的推进,2005年开始我国地面气象由人工观测改为自动观测,观测方法的改变造成两种观测模式下气象要素数据存在一定的偏差,从而影响了气象资料的连续性。通过对锡林浩特市气象站点风气象要素观测数据的风向风速频率、年平均风速、大风日数统计分析,从中找出了两种观测方法风气象资料的偏差规律。     

那曲地区中西部大风特征分析

大风指的是瞬时风速达到或超过17m/s的风,那曲高原上的大风日数远比同纬度其他地区为多,尤其是东春季节最多,给牧业生产造成一定的危害,文章利用2000～2009年大风气象观测资料,对那曲地区中西部四个测站的地面自记风资料分析,探讨那曲地区中西部大风的时空分布规律,结果表明,那曲地区中西部大风天气出现的次数相差很大.北部安多大风日数最多,其次是申扎与班戈,那曲最少.那曲地区中西部年大风平均日数10年间有一个高值年和三个低值年,平均3～4年出现一个波段,2009年各县大风日数均达到最高值.那曲地区中西部最多大风日数出现在12～1月.     

内蒙古苏尼特右旗荒漠化草原主要气候特征分析

根据内蒙古苏尼特右旗1961～2006年平均气温、降水量、平均风速、沙尘暴、大风发生日数和1965～2006年日照时数等相关资料,分析了内蒙古苏尼特右旗荒漠化草原的主要气候特征。结果表明：苏尼特右旗荒漠化草原年平均气温为5.0℃,温差较大,温度偏低;年平均降水量为181.9mm,降水偏少;年日照时数为3102.3h,日照时间长,光能充足;年大风日数为59.6d,年沙尘暴爆发日数平均为12.1t。     

那曲地区中西部大风特征分析

大风是瞬时风速达到或超过17m/s的风,那曲大风日数远比同纬度其他地区为多,大风天气对牧业生产造成一定的危害,为此本文利用2000~2009年大风气象观测资料,对那曲地区中西部四个测站的地面自记风资料分析,探讨那曲地区中西部大风的时空分布规律,结果表明,那曲地区中西部大风天气出现的次数相差很大。北部安多大风日数最多,其次是申扎与班戈,那曲最少。那曲地区中西部年大风日数10年间有一个高值年和三个低值年,2009年各县大风日数均达到最高值。那曲地区中西部最多大风日数出现在12月~1月。     

毕节市风能资源评估初探

分析贵州省2006~2007年的平均风速分布,发现贵州省风能资源比较丰富的区域主要集中在贵州省西部的六盘水市以及毕节市的西部。然后利用毕节市威宁站2006~2010年的气象站观测资料,分析威宁站10m高度的年平均风能密度、年平均有小时数、风速的日变化、月季变化、风向和风速频率等风参数的分布特征。分析结果表明威宁县10m高度风能资源属于可利用区,具有开发和利用的价值。     

安多县近35年大风特征分析

文章利用1977-2012年那曲地区安多县近35年的大风资料,分析了近35年安多县大风日数、风速的年际变化特征和规律。结果表明：大风主要出现在11月至次年4月,三月份最多;大风日数随年际逐渐减少;出现大风时平均风速也相对较高;极大风速的最大峰值主要出现在1～4月份,而最大风速的最大峰值出现在1～3月份,主要风向为西风。     

近40年昌都丁青大风气候特征分析

本文利用昌都地区大风多发地丁青站1970年~2009年共40a逐日大风发生频次、平均风速等资料,采用气候统计分析。方法分析了丁青1970~2009年近40年大风日数、地面平均风速的气候趋势、周期变化等特征。结果表明丁青大风日数月变化呈双峰型,月大风日数第一峰出现在5月,第二峰出现在9月,最少月为11、12月,丁青大风主要集中在每年的4-6月;丁青近40a大风日数年变化呈波动性下降趋势,倾向率为-0.8447d.10a-1;丁青近40年平均风速呈整体下降趋势,平均风速为1.5米/秒。丁青大风频数存在着比较明显的准8年、准10年的振荡周期,还存在着准28年的年代际周期特征;丁青年平均分速存在比较明显的准5年、准10年的周期,该周期与年大风日数相一致。     

伊宁市大风灾害分布特征及成因分析

为掌握新疆伊宁市风的变化特征及其成因,并为合理利用当地风能资源提供一定的参考。本文利用2008-2018年伊宁市风次数及风速等统计资料,主要采用数理统计、线性趋势分析等方法针对风的变化特征进行分析,并在此基础上探讨了大风灾害的成因,结果表明:伊宁市出现风的次数较多,年平均出现风1321次。并整体上以96.636次/10a的速率呈现出明显的下降趋势,其中以夏季出现风次数最多,冬季出现风次数相对较少,占到23.9%。年平均风速以0.173m/s/10a呈现出一定的减弱趋势,年最大风速以0.609m/s/10a的速率呈下降趋势。年极大风速以2.845m/s/10a的速率呈现出一定的增加趋势。地形是导致出现大风天气的主要原因之一。另外,北方春季与冬季冷空气较为活跃。使该地区气压梯度与温度梯度明显增加,进而导致风力增加。再加上高空出现有冷平流,进而极易导致出现气流加速,最终引发大风天气过程。     

乌拉特后旗迁站前后气象要素对比分析

利用乌拉特后旗气象站观测资料，对乌拉特后旗迁站前后1974年—2020年近47 a的气温、降水、风向风速等气象要素对比分析。结果表明：(1)乌拉特后旗新站较旧站年平均气温偏高4.1℃,其中春季升幅最大，冬季升幅最小，3月升幅最大，1月升幅最小，年平均最高气温对年平均气温升幅的贡献最大。(2)新站较旧站年平均降水量偏多10.6 mm,年降水日数偏少16.4 d,降水强度新站强于旧站；平均降水量四季均增加，降水日数相反；新旧站降水量最多分别出现在6月、7月，降水日数均在7月最多。(3)旧站出现最多的风向为WSW,新站为NE;旧站风速明显大于新站，西风风速的贡献最大，春季旧站的风速偏大最明显。(4)新、旧站其余要素差异较大，其中，暴雨日数、雾日数新站较旧站增幅最大。     

镶黄旗地区1992年—2021年气候变化分析

选用镶黄旗国家气象观测站1992年—2021年平均气温、降水、日照时数、2 min平均风速、大风日数、沙尘暴日数等气象要素资料，采用线性趋势分析法对镶黄旗地区近30年气候变化特征进行了分析。分析得出：1992年—2021年镶黄旗地区年平均气温以0.397℃/10 a的速率呈明显的上升趋势；年降水量以15.231 mm/10 a的速率呈下降趋势；日照时数以23.362 h/10 a的速率呈下降趋势；2 min平均风速以0.414 (m/s)/10 a的速率呈下降趋势；大风日数以1.646 d/10 a的速率呈下降趋势；沙尘暴日数以1.646 d/10 a的速率呈下降趋势。     

冷湖赛什腾山天文台址风特性分析

利用2020年9月～2022年8月青海省冷湖赛什腾山区域自动站小时风向风速数据，按照年、季节、月、昼夜分别统计分析赛什腾山的风向和风速变化规律；同时按照季节、月分析了赛什腾山大风日数的出现频次和出现占比。结果表明:赛什腾山全年盛行风以W-NW为主，次盛行风为S-SW，偏东风的次数较少；春季盛行风向是SSW-WSW方向；夏季盛行风向为NE，次盛行风为SSW-WSW；秋季风向频率最高为SSW，次主导风为WNW-NNW；冬季风向所占比例最高为W-WNW。昼夜盛行风差异较大，夜间盛行风以西北风为主，白天盛行风以西南风为主。赛什腾山平均风速逐月和季节变化特征明显，10月份开始风速逐步增大，至5月达最大，以后风速逐步减小。季节排序为春季>冬季>秋季>夏季，冷湖地区与赛什腾山风速月际、季节和日变化不相同，可能是赛什腾山和冷湖站地形、海拔不同等原因造成的。     

近40a海晏地区风向风速特征分析

利用海晏站1980～2019年近40a的地面10m风向风速观测资料,统计分析了该地区平均风速、最大风速、极大风速及风向的特征,结果表明:(1)全年最多风向呈现明显的两极化特征,即以东南和西北风为主,其中东南风出现频率最高;(2)风向具有明显的季节转换特征,夏季盛行东南风,秋冬季盛行西北风,是具有季风倾向的地区;(3)日最大风速基本都是以偏W为主;(4)年平均风速为2.8m/s,整体表现为冬春季风速大、夏秋季风速小的特点;(5)偏西北方位上的风速,无论平均风速、最大风速还是日极大风速,均较其在东南方位上的风速大,尤其在最大风速和极大风速统计中表现更明显;(6)月平均风速、最大风速及月极大风速在40a中表现阶段性震荡起伏的趋势,无明显增强或减弱趋势,但在近10a略显减弱趋势。