流动沙丘区公路路基风沙流场数值模拟及路面沙害形成机制

摘要：

基于CFD(Computational Fluid Dynamics)数值模拟,以青海省中灶火省道303公路为研究区域,对流动沙丘区公路路基风沙流场进行了模拟分析,揭示了流动沙丘区路面沙害的形成机制,以期为流动沙丘区路面沙害的防治提供理论依据.数值模拟结果表明:当气流经过流动沙丘和路基时,气流速度产生分区;当存在流动沙丘时,路基周边的减速区范围明显增大,路基坡面和背风坡全部处于气流低速区的范围,沙丘高度以上,在沙丘顶部气流速度急剧增大,受障碍物自身形状的影响,风速变化由"Ω"型分布变为"M"型分布.当沙丘表面的原有防护体系疏于维护、更新,沙粒在沙丘附近大量堆积,沙丘会慢慢沿主风向移动,成为沙源,掩埋路基而形成沙害.数值模拟结果与现场实际相吻合,证实了数值模拟的准确性.对于流动沙丘区公路的沙害防治,应详细考察当地的地貌形态及风沙流运动规律,定期检查维护原有防护体系,及时清理积沙,既要阻止风沙流对沙丘进行沙源供给,又要防止沙丘本身成为沙源.

关键词：流动沙丘;路基;数值模拟;风沙流场

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资助基金：长江学者和创新团队发展计划滚动支持;甘肃省高等学校创新基金项目;兰州交通大学青年科学基金项目;甘肃省自然科学基金

在线出版日期：2021-09-13（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共8页

页码：1184-1191