新疆铁路大风监测预报预警系统及防风技术研究

1 综述............................................................. 42 铁路风区大风特征................................................. 52.1 大风成因....................................................... 52.2 大风分布....................................................... 72.3 大风造成的主要灾害............................................. 83 铁路大风监测报警系统............................................. 93.1 系统构成....................................................... 93.1.1 大风监测点选址.............................................. 103.1.2 大风监测设备选型（含技改）.................................. 113.1.3 大风监测系统设计标准........................................ 143.1.4 系统设备安装................................................ 143.1.5 大风监测系统功能............................................ 153.1.6 大风监测系统应用软件........................................ 153.2 系统主要功能.................................................. 163.2.1 显示功能.................................................... 163.2.2 报警功能.................................................... 173.2.3 信息存储、检索、统计功能.................................... 183.2.4 自我保护功能................................................ 183.2.5 网络服务功能................................................ 183.3 系统软件简介.................................................. 193.4 系统使用情况.................................................. 193.5 系统主要技术特点.............................................. 203.5.1 系统实时性强，不可或缺...................................... 204 铁路大风预报技术................................................ 214.1 技术方法和实现路线............................................ 214.1.1 总体目标.................................................... 214.1.2 大风级别界定................................................ 214.1.3 代表站的选取................................................ 214.1.4 预报时效.................................................... 214.1.5 预报方法（模式）............................................ 214.2 研究成果...................................................... 224.2.1 阿拉山口、铁泉、十三间房的风速、风向相关性分析.............. 224.2.2 阿拉山口、铁泉、十三间房起风和大风停止时间比较.............. 234.2.3 阿拉山口、铁泉、十三间房定时*大风速比较.................... 244.2.4 阿拉山口、铁泉、十三间房单站瞬间和2分钟平均风向、风速分析 254.2.5 MM5模式预报分析............................................. 274.2.6 预报方程的建立.............................................. 294.2.7 误差订正.................................................... 294.2.8 *终预报结论................................................ 314.2.9 预报误差.................................................... 324.2.10 对风极值和起风的预报能力................................... 324.3 效果检验...................................................... 334.4 结论.......................................................... 345 铁路防风应用技术................................................ 355.1 概述.......................................................... 355.2 列车在横风作用下的受力分析.................................... 365.3 关于车辆气动力系数的重要结论.................................. 385.3.1 车辆气动力系数与来流风速的关系.............................. 385.3.2 车辆气动力系数与列车运行速度的关系.......................... 395.4 挡风墙的防风效果分析.......................................... 415.5 车辆临界倾覆风速.............................................. 445.5.1 临界倾覆风速的计算.......................................... 445.5.2 临界倾覆风速与车速的关系.................................... 445.5.3 临界倾覆风速与车重的关系.................................... 455.6 大风天气列车安全运行标准的确定................................ 465.6.1 确定原则.................................................... 465.6.2 风速限值的确定.............................................. 475.6.3 车速限值的确定.............................................. 485.7 大风天气安全行车风速取样标准和运行风区的确定.................. 485.7.1 风速时距的选择.............................................. 485.7.2 不同时距风速的统计关系...................................... 495.7.3 风速高度标准的确定.......................................... 505.7.4 恢复运营的条件.............................................. 505.7.5 运行风区的确定.............................................. 515.8 现行大风天气列车安全运行办法.................................. 525.9 小结.......................................................... 546 主要研究成果.................................................... 556.1 大风预报技术.................................................. 556.2 大风防护技术.................................................. 556.3 大风监测报警技术及防风指挥体系的信息化集成.................... 557 成果社会经济效益................................................ 557.1 铁路运输效益.................................................. 557.2 其他效益...................................................... 568 结语............................................................ 56附录1 预报程序设计步骤............................................ 57附录2 MM5模式简介................................................ 59附录3 大风招致列车脱线颠覆事故统计................................ 70