Моделирование работы снегопередувающих и снегозащитных ограждений для защиты автомобильных дорог от снежных заносов

Статья посвящена применению методов компьютерного моделирования снегопередувающих процессов для сравнения принципов работы ограждений, защищающих автомобильные дороги от снежных заносов.

Актуальность. Проблема снежных заносов актуальна для многих автомобильных дорог в удаленных, труднодоступных районах и сложных климатических условиях. Снежные заносы значительно увеличивают расходы на зимнее содержание автомобильных дорог, являются причиной разрушения дорожного полотна, а также создают серьезную угрозу безопасности, ухудшая видимость и приводя к потере контроля над транспортным средством.

Моделирование процессов снегопередувания проводилось в программе Solid Works Flow Simulation. Данная программа – это инструмент общего назначения для моделирования потоков жидкости и газа.

В исследовании освещены вопросы, связанные с оценкой состава, скорости и движения снежных частиц в метелевом потоке.

Целью исследования является разработка ограждений, которые будут способствовать передуванию снега через автомобильную дорогу.

Результаты. Определена основная цель и условия работы снегопередувающих конструкций на автомобильных дорогах.

Опыт показал, что внедрение снегопередувающих и снегозащитных ограждений положительно сказывается на зимнем содержании дорог. Рассмотрен процесс снегопередувания и его влияние на снегозаносимость. Базисно работа снегопередувающих конструкций направлена на защиту автомобильных дорог от устойчивого метелевого ветра. На основании рассматриваемого подхода выполнен сравнительный анализ установки разных видов снегопередувающих конструкций вдоль участков дороги. Изучены возможности изменения конструктивных доработок и анализ показателей эффективности.

1. Бялобжеский Г.В., Дюнин А.К., Плакса Л.Н., Рудаков Л.М., Уткин Б.В. Зимнее содержание автомобильных дорог / под ред. А.К. Дюнина. 2-е изд., перераб. и доп. Москва : Транспорт, 1983. 197 с.

2. Бабков В.Ф. Дорожные условия и безопасность движения. Москва : Транспорт, 1993. 270 с.

3. Васильев А.Л. Состояние дорог и безопасность движения автомобилей в сложных погодных условиях. Москва : Транспорт, 1976. 224 с.

4. Васильев А.П. Защита от снега // Автомобильные дороги. 2010. № 12. С. 69–76.

5. Паневин Н.И. Организация борьбы со снегоотложениями на дорогах на основе региональных расчетных параметров метели : специальность 05.23.11 : диссертация на соискание ученой степени кандидата технических наук / Паневин Николай Иванович. Воронеж, 1999. 170 с.

6. Tabler R.D. Controlling blowing and drifting snow with snow fence // Government Engineering. 2005. July-Aug. P. 30–32.

7. Васильев А.Л. Проектирование дорог с учетом влияния климата на условия движения. Москва : Транспорт, 1986. 248 с.

8. Самодурова Т.В., Гладышева О.В. Защита от снега // Автомобильные дороги. 2013. № 11 (984). С. 77–80.

9. Building Research Department, Local Independent Administrative Agency Hokkaido Research Organization. Verification and improvement of snow control performance of windbreak fence // Research Report. 2018.

10. Kaneko M., Watabe T., Matsuzawa M. Revision of Highway Snowstorm Countermeasure Manual. Focus on Snowbreak Woods // Transportation Research Circular. 2012. NoE-C162. Apr. P. 143–153.