內容簡介
本書介紹了基於新疆鐵路大風監測預報預警系統及防風技術研究方面的研究結果,旨在對新疆鐵路風區的大風、大風監測、大風預報預警、大風防禦研究以及部分成果及其套用等有一個較為全面、系統的了解和認識。全書重點對以下問題做了深入的闡述:新疆鐵路沿線風區大風特徵;鐵路沿線大風監測報警系統;鐵路沿線大風預報技術;鐵路沿線防風套用技術;主要研究成果及其套用。本書對從事鐵路及相關行業大風監測、大風預報、大風預警、大風防禦及技術集成等相關科研業務技術人員有重要的參考價值。
圖書目錄
1 綜述............................................................. 4
2 鐵路風區大風特徵.................................................5
2.1 大風成因....................................................... 5
2.2 大風分布.......................................................7
2.3 大風造成的主要災害............................................. 8
3 鐵路大風監測報警系統............................................. 9
3.1 系統構成....................................................... 9
3.1.1 大風監測點選址.............................................. 10
3.1.2 大風監測設備選型(含技改).................................. 11
3.1.3 大風監測系統設計標準........................................ 14
3.1.4 系統設備安裝................................................ 14
3.1.5 大風監測系統功能............................................ 15
3.1.6 大風監測系統套用軟體........................................ 15
3.2 系統主要功能.................................................. 16
3.2.1 顯示功能.................................................... 16
3.2.2 報警功能.................................................... 17
3.2.3 信息存儲、檢索、統計功能.................................... 18
3.2.4 自我保護功能................................................ 18
3.2.5 網路服務功能................................................ 18
3.3 系統軟體簡介.................................................. 19
3.4 系統使用情況.................................................. 19
3.5 系統主要技術特點.............................................. 20
3.5.1 系統實時性強,不可或缺...................................... 20
4 鐵路大風預報技術................................................ 21
4.1 技術方法和實現路線............................................ 21
4.1.1 總體目標.................................................... 21
4.1.2 大風級別界定................................................ 21
4.1.3 代表站的選取................................................ 21
4.1.4 預報時效.................................................... 21
4.1.5 預報方法(模式)............................................ 21
4.2 研究成果...................................................... 22
4.2.1 阿拉山口、鐵泉、十三間房的風速、風向相關性分析.............. 22
4.2.2 阿拉山口、鐵泉、十三間房起風和大風停止時間比較.............. 23
4.2.3 阿拉山口、鐵泉、十三間房定時最大風速比較.................... 24
4.2.4 阿拉山口、鐵泉、十三間房單站瞬間和2分鐘平均風向、風速分析 25
4.2.5 MM5模式預報分析............................................. 27
4.2.6 預報方程的建立.............................................. 29
4.2.7 誤差訂正.................................................... 29
4.2.8 最終預報結論................................................ 31
4.2.9 預報誤差.................................................... 32
4.2.10 對風極值和起風的預報能力................................... 32
4.3 效果檢驗...................................................... 33
4.4 結論.......................................................... 34
5 鐵路防風套用技術................................................ 35
5.1 概述.......................................................... 35
5.2 列車在橫風作用下的受力分析.................................... 36
5.3 關於車輛氣動力係數的重要結論.................................. 38
5.3.1 車輛氣動力係數與來流風速的關係.............................. 38
5.3.2 車輛氣動力係數與列車運行速度的關係.......................... 39
5.4 擋風牆的防風效果分析.......................................... 41
5.5 車輛臨界傾覆風速.............................................. 44
5.5.1 臨界傾覆風速的計算.......................................... 44
5.5.2 臨界傾覆風速與車速的關係.................................... 44
5.5.3 臨界傾覆風速與車重的關係.................................... 45
5.6 大風天氣列車安全運行標準的確定................................ 46
5.6.1 確定原則.................................................... 46
5.6.2 風速限值的確定.............................................. 47
5.6.3 車速限值的確定.............................................. 48
5.7 大風天氣安全行車風速取樣標準和運行風區的確定.................. 48
5.7.1 風速時距的選擇.............................................. 48
5.7.2 不同時距風速的統計關係...................................... 49
5.7.3 風速高度標準的確定.......................................... 50
5.7.4 恢復運營的條件.............................................. 50
5.7.5 運行風區的確定.............................................. 51
5.8 現行大風天氣列車安全運行辦法.................................. 52
5.9 小結.......................................................... 54
6 主要研究成果.................................................... 55
6.1 大風預報技術.................................................. 55
6.2 大風防護技術.................................................. 55
6.3 大風監測報警技術及防風指揮體系的信息化集成.................... 55
7 成果社會經濟效益................................................ 55
7.1 鐵路運輸效益.................................................. 55
7.2 其他效益...................................................... 56
8 結語............................................................ 56
附錄1 預報程式設計步驟............................................ 57
附錄2 MM5模式簡介................................................ 59
附錄3 大風招致列車脫線顛覆事故統計................................ 70