1.3 存在的问题

1.3 存在的问题

西部高海拔山区桥梁所处地理位置非常特殊,路线通过的绝大部分地区没有历史气象资料,缺乏沿线风特性相关的研究资料,同时国内外目前对高海拔高温差复杂地形地貌区风场时空特性的认识非常有限。此外,西部山区的大部分桥梁桥位较高,桥面距离谷底较高,桥位处的风速可能受到地形的影响而有所加速,国内外如何确定类似地区桥梁基准风速的研究还没有统一的认识。因此,提出以下4个存在的问题:

(1)复杂地形地貌区风参数实测研究

已有研究多数是针对沿海地区或丘陵地区的风特性,针对高海拔高温差复杂山区桥梁风特性的研究较为少见。在复杂地形地貌区,流场受到地形的影响较大,其风参数和常规平原地区有较大的区别,虽然目前已有相关学者进行了研究,但仍没达成统一的认识。不同地区所获得的风参数不能很好地应用到其他类似地区,如何通过多个桥位的现场实测得到具有代表性的风参数需要进一步研究。

(2)复杂地形地貌桥址区日常大风成因

刘蓉娜等[120]、廖晓春[121]等通过现场实测,发现了在西部山区每天下午均会出现规律性波动的大风,但是相关文献中没有对这种日常大风形成的原因进行进一步的讨论。作者已有的观测也表明,在四川西部高海拔高温差山区存在着这种规律性的大风,其风速为10.0 m/s以上,几乎每天都会出现,出现的频率较高。同时,山区峡谷地形在我国中西部地区较为常见,其地形复杂多变,现有相关规范和文献中对这种日常大风的成因描述少有报道,分析这类日常大风的成因具有一定的挑战。

(3)考虑热力效应的风特性数值模拟

通过相关文献发现,热力效应可引起空气的自然对流[122-129]。以某大桥为例,大桥地处高山峡谷之间,桥位处峡谷接近南北方向,桥面设计高程为1 608 m,桥轴线向康定侧延伸10 km后,地面海拔高度由桥位处的1 608 m升高至4 500 m左右,桥轴线向雅安侧延伸5 km后,地面海拔高度由桥位处的1 608 m升高至3 700 m,峡谷两侧10 km范围内均有终年不化的雪山存在,而峡谷内部属于典型的干热河谷气候,温暖干燥,峡底和山峰顶部温差为20℃以上。因此,如何在数值计算中实现这种由局部温差引起的局部大风具有一定的难度。

(4)现场实测中构筑物对风观测数据的影响

现场实测是目前山区桥梁桥址区风特性研究的主要手段之一。现场实测中,风观测点的选择大都是通过现场考察,结合现场地形后凭借研究人员的研究经验进行确定的。另外,风观测仪器通常是放在新建或已有的构筑物上,有必要针对构筑物对风观测数据的影响进行研究,以便对风观测仪器的安装位置进行优化,尽可能地减小构筑物对观测结果的影响。