Моделирование работы однопанельных и двухпанельных снегозадерживающих заборов во время метелей

Актуальность. В статье рассматривается работа снегозадерживающих заборов из сеток на полимерной основе во время метели. На данный момент в нормативной литературе отсутствуют рекомендации по проектированию таких сооружений, поэтому исследование снегозадерживающей способности заборов из сеток на полимерной основе является актуальной задачей.

Цель. Обоснование целесообразности применения снегозадерживающих заборов из сеток на полимерной основе для защиты автомобильных дорог от снега во время метелей.

Методы. Моделирование работы конструкций при метелях выполнено в программе FlowVision на основе решения системы уравнений вычислительной гидродинамики Навье – Стокса.

Результаты. Созданы геометрические модели однопанельного и двухпанельного снегозадерживающих заборов. Исследована динамика отложения снега у снегозадерживающего решетчатого препятствия. Проведен сравнительный анализ результатов моделирования распределения снежных масс перед препятствиями и за ними. Выполнена оценка снегосборной способности рассматриваемых снегозадерживающих заборов.

Выводы. На основе полученных результатов моделирования было установлено, что снегосборная способность двухпанельного забора исследуемой конструкции незначительно уступает однопанельному. При этом зона снежных отложений располагается ближе к препятствию, но непосредственно у самого препятствия снежный вал будет формироваться на большем расстоянии. Следовательно, применение двухпанельных снегозадерживающих заборов рассматриваемой конструкции обосновано в качестве снегозащиты автомобильных дорог.

1. Самодурова Т.В. Оперативное управление зимним содержанием дорог: Научные основы. Воронеж : Изд-во ВГУ, 2003. 168 с. ISBN 5-9273-0323-4. EDN: QNQXFL

2. Бялобжесский Г.В., Дюнин А.К., Комаров А.А. Снегозащитные щиты и заборы. Москва : Автотрансиздат, 1961. 36 с.

3. Кунгурцев А.А. Проектирование снегозащитных мероприятий на дорогах. Москва : Автотрансиздат, 1961. 108 с.

4. Комаров А.А. Предупреждение снежных заносов на дорогах Заполярья. Новосибирск : Редакционно-издательский отдел Сибирского отделения АН СССР, 1965. 158 с.

5. Потапов М.Г. Защита железнодорожного пути от снега. Москва : Трансжелдориздат, 1958. 120 с.

6. Tabler R.D. Controlling blowing and drifting snow fences and road design. Niwot, Colorado : Tabler and Associates, 2003. 345 p.

7. Basnet K., Constantinescu G., Muste M., Ho H. Method to Assess Efficiency and Improve Design of Snow Fences // Journal of Engineering Mechanics. 2014. October. 12 p.

8. Васильев А.П., Ушаков В.В. Анализ современного зарубежного опыта зимнего содержания дорог и разработка предложений по его использованию в условиях России. Москва : ФГУП «Информавтодор», 2003. 60 с. ISBN 5-900121-18-6. EDN: QNQRTD

9. Корнеева Д.Ю. Совершенствование конструкций временных снегозадерживающих устройств для применения на скоростных дорогах и автомагистралях : специальность 05.23.11 : диссертация на соискание ученой степени кандидата технических наук / Корнеева Дарья Юрьевна. Москва, 2016. 135 с. EDN: WOPKSD

10. FlowVision. Руководство пользователя. Москва : ООО «ТЕСИС», 2017. 1395 с.

11. Gray D.M., Male D.H. Снег : справочник. Ленинград : Гидрометеоиздат, 1986. 751с.

12. Гладышева О.В., Бончева Е.А., Субботина Е.В. Исследование процесса снегонакопления на насыпях автомагистралей во время метелей в программном комплексе FLOWVISION // Научная опора Воронежской области : сборник трудов победителей конкурса научно-исследовательских работ студентов и аспирантов ВГТУ по приоритетным направлениям развития науки и технологий. Воронеж, 2020. С. 66–70.

13. Миронова Е.В., Рыбакова К.А., Гладышева О.В. Моделирование снегозаносимости автодорожной насыпи при различных скоростях снеговетрового потока во время метели // Научная опора Воронежской области : сборник трудов победителей конкурса научно-исследовательских работ студентов и аспирантов ВГТУ по приоритетным направлениям развития науки и технологий. Воронеж, 2024. С. 138–141. EDN: DFFRXV

14. Самодурова Т.В., Гладышева О.В., Алимова Н.Ю., Бончева Е.А. Моделирование процесса отложения снега на автомагистралях в программе FlowVision // Научный журнал строительства и архитектуры, 2020. № 2 (58). С 72–83. DOI: 10.36622/VSTU.2020.58.2.006. EDN: ICKNVJ

15. Субботина Е.В., Бончева Е.А., Гладышева О.В. Моделирование снегозаносимости участка автомагистрали М-4 «Дон» в Липецкой области в программе FLOWVISION // Научная опора Воронежской области : сборник трудов победителей конкурса научно-исследовательских работ студентов и аспирантов ВГТУ по приоритетным направлениям развития науки и технологий. Воронеж, 2023. С. 152–155. EDN: EBLIIH

16. Миронова Е.В., Бончева Е.А., Гладышева О.В. Моделирование распределения снежных заносов во время метели на участке автомагистрали М-4 «Дон». FLOWVISION // Магистратура – автотранспортной отрасли : материалы VIII Всероссийской межвузовской конференции «Магистерские слушания». Санкт-Петербург, 2024. С. 88–91. EDN: LRBIYM

17. Костин П.С., Субботина Е.В., Гладышева О.В. Создание модели насыпи автомагистрали для исследования процесса снегонакопления во время метелей в программном комплексе FlowVision // Сборник трудов победителей конкурса научно-исследовательских работ студентов и аспирантов ВГТУ по приоритетным направлениям развития науки и технологий, Воронеж, 2019. С. 396–398. EDN: XCFNQX