热带低压影响下平潭海峡公铁两用大桥桥址处风雨特征分析
发布时间：2021-06-05 22:30
基于在平潭海峡公铁两用大桥桥址处建立的风雨监测系统,对2018-08某热带低压条件下的风雨特征进行研究。研究结果表明:在降雨过程中,1 min平均风速变化较强烈,降雨后,平均风速较低;湍流强度在降雨过程中比降雨前显著增强;湍流积分尺度在降雨过程中离散度较大,均值与降雨前差别不大;湍流强度和湍流积分尺度与降雨强度、平均粒子直径的相关性不明显,但在平均粒子直径1 mm附近,湍流强度和湍流积分尺度都出现极值;在降雨过程中,实测的各分量脉动风速功率谱与经验谱间在高频段存在一定差异,实测谱在高频段高于经验谱。
【文章来源】：中南大学学报(自然科学版). 2020,51(08)北大核心EICSCD
【文章页数】：12 页
【部分图文】：
仪器布置图
利用激光雨滴谱仪采集的降雨粒子的粒径与速度计算降雨强度与平均粒子直径这2个降雨参数。其中，降雨强度表示单位时间内的降雨量，单位为mm/h。激光雨滴谱仪采集的前2级粒子因信噪比过低，无法使用，因此，计算降雨强度时从第3级开始[18]。此外，因自然界降雨中几乎不存在粒径在8 mm以上的大粒子[19]，所以，最终选取3～23级的粒子进行计算，且降雨强度可以由下式计算获得：式中：R为降雨强度；F为光雨滴谱仪的测量区域面积，F=52 cm2;t为采样的间隔时间，此处为60 s;Di为第i级的粒子平均直径；?ni为第i级中采样间隔时间内采集的粒子数；k为计算的最大级数，本文取23级。
对整个过程中的纵向、横向和竖向湍流强度进行分析，图4所示为湍流强度与降雨强度时程图。从图4可见：在热带低压过境过程中，3个脉动分量的湍流强度在降雨开始后出现较大波动，但湍流强度与降雨强度的变化并不完全同步，湍流强度的变化存在滞后现象。各个降雨事件与不同情况下的湍流强度如表2所示。
【参考文献】：
期刊论文
[1]浙南滨海丘陵地貌台风近地风剖面特性实测研究[J]. 朱云辉,孙富学,姜硕,史文海,张传雄,李正农,赵喆斐. 振动与冲击. 2019(12)
[2]温州滨海平坦地貌近地台风特性实测研究[J]. 孙富学,许向楠,史文海,朱云辉,陈联盟,李正农,赵喆斐,姜硕. 工程力学. 2018(09)
[3]湖南岳阳一次大暴雨过程近地层湍流特征分析[J]. 袁正旋,覃军,曾向红,吴浩. 暴雨灾害. 2017(05)
[4]台风外围影响下的大跨度拱桥桥址区近地风特性实测研究[J]. 何旭辉,秦红禧,邹云峰,史康,李欢,方东旭. 湖南大学学报(自然科学版). 2017(01)
[5]琼州海峡跨海大桥桥址处风雨联合概率分布研究[J]. 王修勇,韩湘逸,孙洪鑫,李寿科. 公路交通科技. 2016(02)
[6]沿海地区近地边界层强/台风的统计特征分析[J]. 史文海,董大治,李正农. 工程力学. 2013(S1)
[7]近地面与超高空台风风场不同时距湍流特性对比分析[J]. 史文海,李正农,秦良忠,陈联盟,罗叠峰. 建筑结构学报. 2012(11)
[8]基于润扬大桥南塔顶长期监测数据风场特性分析[J]. 周广东,丁幼亮,李爱群,邓扬. 工程力学. 2012(07)
[9]南京地区一次降水过程湍流特征研究[J]. 杜云松,彭珍,张宁,宋丽莉. 南京大学学报(自然科学版). 2011(06)
博士论文
[1]沿海地区风场特性实测分析与大跨度桥梁抖振响应研究[D]. 刘明.西南交通大学 2013
硕士论文
[1]登陆台风雨滴谱特征观测研究[D]. 吕童.南京大学 2018
[2]黄山地区雨滴谱垂直演变的观测和模式研究[D]. 李慧.南京信息工程大学 2018
[3]山西省地面雨滴谱特征观测研究[D]. 杨俊梅.南京信息工程大学 2015
[4]台风特征参数及风雨联合概率模型研究[D]. 韩湘逸.湖南科技大学 2015
[5]琼州海峡大桥桥址风雨特征现场观测研究[D]. 刘科.湖南科技大学 2014
[6]雨滴下落过程谱分布演变数值模拟[D]. 张宇.南京信息工程大学 2011
本文编号：3213039
【文章来源】：中南大学学报(自然科学版). 2020,51(08)北大核心EICSCD
【文章页数】：12 页
【部分图文】：
仪器布置图
利用激光雨滴谱仪采集的降雨粒子的粒径与速度计算降雨强度与平均粒子直径这2个降雨参数。其中，降雨强度表示单位时间内的降雨量，单位为mm/h。激光雨滴谱仪采集的前2级粒子因信噪比过低，无法使用，因此，计算降雨强度时从第3级开始[18]。此外，因自然界降雨中几乎不存在粒径在8 mm以上的大粒子[19]，所以，最终选取3～23级的粒子进行计算，且降雨强度可以由下式计算获得：式中：R为降雨强度；F为光雨滴谱仪的测量区域面积，F=52 cm2;t为采样的间隔时间，此处为60 s;Di为第i级的粒子平均直径；?ni为第i级中采样间隔时间内采集的粒子数；k为计算的最大级数，本文取23级。
对整个过程中的纵向、横向和竖向湍流强度进行分析，图4所示为湍流强度与降雨强度时程图。从图4可见：在热带低压过境过程中，3个脉动分量的湍流强度在降雨开始后出现较大波动，但湍流强度与降雨强度的变化并不完全同步，湍流强度的变化存在滞后现象。各个降雨事件与不同情况下的湍流强度如表2所示。
【参考文献】：
期刊论文
[1]浙南滨海丘陵地貌台风近地风剖面特性实测研究[J]. 朱云辉,孙富学,姜硕,史文海,张传雄,李正农,赵喆斐. 振动与冲击. 2019(12)
[2]温州滨海平坦地貌近地台风特性实测研究[J]. 孙富学,许向楠,史文海,朱云辉,陈联盟,李正农,赵喆斐,姜硕. 工程力学. 2018(09)
[3]湖南岳阳一次大暴雨过程近地层湍流特征分析[J]. 袁正旋,覃军,曾向红,吴浩. 暴雨灾害. 2017(05)
[4]台风外围影响下的大跨度拱桥桥址区近地风特性实测研究[J]. 何旭辉,秦红禧,邹云峰,史康,李欢,方东旭. 湖南大学学报(自然科学版). 2017(01)
[5]琼州海峡跨海大桥桥址处风雨联合概率分布研究[J]. 王修勇,韩湘逸,孙洪鑫,李寿科. 公路交通科技. 2016(02)
[6]沿海地区近地边界层强/台风的统计特征分析[J]. 史文海,董大治,李正农. 工程力学. 2013(S1)
[7]近地面与超高空台风风场不同时距湍流特性对比分析[J]. 史文海,李正农,秦良忠,陈联盟,罗叠峰. 建筑结构学报. 2012(11)
[8]基于润扬大桥南塔顶长期监测数据风场特性分析[J]. 周广东,丁幼亮,李爱群,邓扬. 工程力学. 2012(07)
[9]南京地区一次降水过程湍流特征研究[J]. 杜云松,彭珍,张宁,宋丽莉. 南京大学学报(自然科学版). 2011(06)
博士论文
[1]沿海地区风场特性实测分析与大跨度桥梁抖振响应研究[D]. 刘明.西南交通大学 2013
硕士论文
[1]登陆台风雨滴谱特征观测研究[D]. 吕童.南京大学 2018
[2]黄山地区雨滴谱垂直演变的观测和模式研究[D]. 李慧.南京信息工程大学 2018
[3]山西省地面雨滴谱特征观测研究[D]. 杨俊梅.南京信息工程大学 2015
[4]台风特征参数及风雨联合概率模型研究[D]. 韩湘逸.湖南科技大学 2015
[5]琼州海峡大桥桥址风雨特征现场观测研究[D]. 刘科.湖南科技大学 2014
[6]雨滴下落过程谱分布演变数值模拟[D]. 张宇.南京信息工程大学 2011
本文编号：3213039
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