Приложение А. Пример определения расчетного объема снегоприноса к автомобильной дороге с использованием программы "Метели"

Приложение А

Пример определения расчетного объема снегоприноса к автомобильной дороге с использованием программы "Метели"

А.1 Общие положения

Расчетные значения объемов снегоприноса определяются на основе обработки данных многолетних наблюдений за метелевым режимом на ближайшей метеостанции. Методика определения и расчетные формулы приведены в разделе 6 настоящего документа. Так как обрабатываются большие объемы исходных данных для автоматизации расчетов была использована специальная программа "Метели". Программа зарегистрирована в отраслевом фонде алгоритмов и программ Министерства образования РФ (N ОФАП - 2063, N госрег. 50200200397).

А.2 База данных для расчета

Программа "Метели" предназначена для получения архива статистической информации о параметрах метелевой деятельности в районе прохождения автомобильной дороги в зимний период. Исходными данными для расчета являются метеорологические данные, выбранные из таблиц ежедневных наблюдений на метеостанциях Государственной сети. Состав выбираемой информации включает данные:

- дата наблюдения (число, месяц, год);

- временя начала и окончания метели;

- скорость ветра при метели;

- направление ветра;

- вид метели.

Для проведения расчетов информация формируется в виде баз данных.

В результате расчета по программе формируется информация о параметрах метелевой деятельности, используемых для проектирования снегозащитных мероприятий:

- количество метелей по румбам, средняя и максимальная скорости ветра при метели;

- максимальная интенсивность метелей по румбам и годам;

- продолжительность метелей по румбам;

- объем снегопереноса по румбам;

- объемы снегоприноса к автомобильным дорогам (слева) (справа) по румбам.

Результаты моделирования представлены в виде баз данных определенной структуры, что позволяет легко производить их последующую статистическую обработку для получения параметров с расчетной вероятностью превышения.

Программа написана в среде СУБД FoxPro, использует исходные данные и формирует результаты в виде файлов в *.dbf - формате.

Данные о метелевом режиме выбираются из журналов наблюдений за срок не менее 20 лет. Форма выборки данных приведена в таблице 3.

Данные метеостанций формируются в две базы данных, структура которых приведена в таблицах А.1 и А.2.

Таблица А.1 - Структура базы данных по метелям

Имя поля	Состав информации	Тип данных, длина
KM	Код метеостанции	N5
G	Год наблюдения	N4
M	Месяц наблюдения	N2
D	День наблюдения	N2
VR	Срок наблюдения	N5.2
KODM	Код метели (низовая, общая)	N2
TN	Время начала метели	N5.2
TK	Время окончания метели	N5.2

Таблица А.2 - Структура базы данных по скорости и направлению ветра

Имя поля	Состав информации	Тип данных, длина
KM	Код метеостанции	N5
G	Год наблюдения	N4
M	Месяц наблюдения	N2
D	День наблюдения	N2
TN	Время начала метели	N5.2
TK	Время окончания метели	N5.2
PRM	Продолжительность метели	N5.2
V	Скорость ветра за срок наблюдения	N2
N	Направление ветра	N3

А.3 Результаты расчета

Пример результатов расчета приведен для участка автодороги МКАД-Кашира, проходящего в зоне влияния метеостанции государственной наблюдательной сети г. Кашира. В результате обработки данных наблюдений получены все необходимые расчетные параметры метелевой деятельности, приведенные в таблице А.3.

Таблица А.3 - Общие характеристики метелевой деятельности

Наименование параметра	Един. измер.	Количество
		минимальное - максимальное	среднее
Метеостанция Кашира
Количество метелей за зиму	шт.	21 - 127	78
Максимальная скорость ветра при метелях	м/с	10 - 20	14,5
Средняя за зиму скорость ветра при метелях	м/с	7 - 10	9,9
Продолжительность метелевой деятельности за зимний период	ч	120,7 - 818,0	488
Максимальная интенсивность переноса снега		0,24 - 3,68	-
Общие объемы снегопереноса за зиму		27,0 - 765,0	278,0

Распределение по румбам среднегодовых значений объемов снегопереноса приведено на рисунке А.1. Анализ расчетных характеристик метелевой деятельности показал, что наибольшее количество метелей в зоне действия метеостанции Кашира наблюдается для румбов: ЮВ, ЮЮВ, Ю, ЮЗ, З.

По данным об объемах снегопереноса и направлениям участков автодороги посчитаны объемы снегоприноса слева и справа от дороги за каждый зимний период. Произведена их статистическая обработка и получены расчетные значения с вероятностью превышения 5% (1 раз в 20 лет).

Расчетные значения объемов снегоприноса к разнонаправленным участкам дороги и возможный объем снегоотложений на конец зимнего периода приведены в таблице А.4.

Таблица А.4 - Расчетный объем снегоприноса с вероятностью превышения 5% к снегозаносимым участкам автомагистрали МКАД-Кашира

Направление дороги, румб	Объем снегоприноса к дороге,		Коэф-фициент потерь, Кп	Средняя плотность отложений в конце зимы,	Расчетный объем снегоприноса на конец зимнего периода
	Слева	Справа			Слева	Справа
Снегозаносимые участки в зоне действия метеостанции Кашира
ВЮВ	320,2	84,3	0,28	0,29	135,1	35,6
ЮВ	227,3	108,0			95,9	45,6
ЮЮВ	232,4	152,9			98,1	64,5
Ю	202,7	355,1			85,5	149,3
ЮЮЗ	120,6	410,1			50,9	173,1

Расчеты параметров метелевой деятельности могут быть рассчитаны по данным одной метеостанции или для территории отдельного региона. Результаты расчетов в последнем случае могут быть представлены в виде карт с изолиниями, образец которой приведен на рисунке А.2.

Картографирование территории производится путем построения специальных цифровых моделей местности с использование программных средств фирмы КРЕДО-ДИАЛОГ.

Объемы снегоприноса с расчетной вероятностью превышения представляют собой комплект из 16 карт (если расчеты ведутся для 16 румбов).

ГАРАНТ:

Нумерация разделов приводится в соответствии с источником

А.3 Порядок работы с программой

Работа с программой состоит из нескольких этапов:

- получение метеорологических данных,

- формирование баз данных указанной структуры (таблицы А1, А2),

- обработка баз данных, расчет для каждой метели объема снегоприноса и снегопереноса для дорог разного наравления,

- статистическая обработка данных для получения объемов снегоприноса необходимой вероятности превышения Тадлица А4),

- при необходимости картографирование территории по результатам расчета.

По вопросам приобретения программы и проведения расчетов можно обращаться на кафедру проектирования автодорог и мостов Воронежского государственного архитектурно-строительного университета.