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第５０卷第１４期山西建筑Ｖｏｌ．５０Ｎｏ．１４

·１４０·２０２４年７月Ｊｕｌ．２０２４

ＳＨＡＮＸＩＡＲＣＨＩＴＥＣＴＵＲＥ

１０．１３７１９／ｊ．ｃｎｋｉ．１００９－６８２５．２０２４．１４．０３４

ＤＯＩ：

铁路站场风吹雪分布特征研究★

彭晓川

（新疆铁道勘察设计院有限公司，新疆乌鲁木齐８３００１１）

摘要：风吹雪现象会影响铁路运输安全，积雪严重时阻断铁路交通。因此该论文基于建立的铁路站场和车辆的多相流仿真

计算模型，对有无列车停站和不同股道数对风雪场分布特征的影响进行了分析。研究表明，站内无停车时，迎风侧路基区域

的流速较低，而站内顺风向的流速逐渐增加，风速和积雪分布的变化趋势相对平缓；而在站内有停车时，列车上风侧存在一个

长约８ｍ、高为２ｍ的流场减速区，下风侧存在一个长约５ｍ、高为０．５ｍ的流场加速区。列车上风侧近处和下风侧远处的雪

量增加，上风侧远处和下风侧近处的雪量减少。同时，站场内的股道数也会影响风雪场分布，增加股道数时，站场内的雪量最

小值和平均雪量减小，但雪量最大值较为接近且位置都在列车上风侧；站场内的流场变化是雪量分布差异的根本原因，股道

数的增加减缓了站场结构对风吹雪的影响作用。

关键词：铁路站场；风吹雪；多相流；流场分布特征；运动平衡

中图分类号：ＴＵ９９７，Ｕ４９２．１文献标识码：Ａ１００９－６８２５（２０２４）１４－０１４０－０５

文章编号：

风吹雪是气流挟带着雪粒在近地面运行的非典型点，包括对跃移层，悬移层颗粒运动性质的完善，以及从

气、固两相流，对自然积雪有重新分配的作用，它所形成颗粒性质本身出发，获得风吹雪作用下的不同特征参数，

［１］以描述风吹雪运动特征和雪量分布情况［１３－１４］。铁路工

的积雪深度可达自然积雪深度的３倍～８倍。大量雪

颗粒若沉积于轨道将会威胁铁路运营安全，严重时会阻程的风吹雪现象研究多针对路堤、路堑等线型单线结构，

断行车，车站内道岔积雪或结冰堵塞不能合拢，致使列车而铁路线路轨道结构复杂，除了路基处积雪堆积直接造

［２－３］成的交通线路中断，积雪堆积也会影响列车转向架、闸瓦

不能进入站内或进入站内形成撞车事故。

现阶段仿真计算通常用于研究风吹雪对特定结构物制动片处效能，影响行车安全，轨道处积雪融雪再积雪的

的影响，包括阶梯屋面、建筑物（柱体）风雪绕流下的积干湿循环作用也会导致道岔易腐蚀与锈损［１５－１６］。

雪堆积，屋面雪荷载不平衡等结构物体，从物体几何形式综上所述，目前研究多针对铁路沿线和铁路列车结

与积雪堆积特征、结构物雪荷载受力分析等方面开构区域风吹雪作用分析，难以满足对站场区域风雪场运

［４－５］动特征和沉积分布进行准确分析的要求，站场区域风吹

展。风吹雪作为复杂多相流体，采用单向流场无法

准确描述积雪分布的变化。由于湍流现象的复杂性和模雪现象及其灾害对铁路安全运营的影响成为亟待解决的

型的不完善性，目前诸多学者也致力于完善风雪多相流重要技术问题。

与颗粒流计算模型，包括基于ｋ－的湍流模型、ＬＥＳ大１计算模型的建立

ε

［６－８］

涡模型、Ｅｕｌｅｒｉａｎ－Ｅｕｌｅｒｉａｎ和Ｅｕｌｅｒｉａｎ－Ｌａｇｒａｎｇｅ等