基于二维浅水方程的直线段沥青路面径流特性

基于二维浅水方程的直线段沥青路面径流特性

论文摘要

基于二维浅水方程的水动力学方法建立了直线段沥青路面径流的数值模型,根据实际降雨条件下沥青路面径流变化过程的监测结果验证了模型参数,研究了路面宽度、组合坡度等几何参数与路侧排水方式对路面径流时空分布特性的影响。研究结果表明:设计降雨条件下,路面径流在空间分布上呈较强的二维特性,沥青路面径流深度变化依次经历增加、稳态径流与退水3个过程;漫排水条件下,路面宽度分别为11、15、20、25、30 m时,路面径流最大深度分别为11.87、14.39、17.08、19.69、21.98 mm,退水时间分别为1.4、1.4、2.4、2.9、3.4 min;路面径流深度增幅随路面宽度的增加而降低,退水时间随路面宽度的增加而增加;相比于行车道,硬路肩路面径流的退水时间延长约20%;较大的坡度组合(横坡为3%,纵坡为2%)有利于排水;当采用集中排水时,路缘石的阻拦使路侧产生壅水,壅水区宽度为6~8 m,壅水区范围占路面宽度的比例随路面宽度的增加而逐渐缩小,非壅水区内的路面径流深度变化与漫排水条件下基本相同;为保证行车安全,可通过改变路面坡度来减少路面径流的汇流时间;路缘石对路面径流的阻拦效应明显,在排水设计中应合理设置路缘石高度与开口间隔,避免行车道出现壅水现象。

论文目录

  • 0 引 言
  • 1 路面径流二维浅水控制方程
  •   1.1 源 项
  •     1.1.1 降 雨
  •     1.1.2 地 形
  •     1.1.3 流体阻力
  •   1.2 离散求解
  • 2 模型验证
  • 3 算例应用
  • 4 结 语
  • 文章来源

    类型: 期刊论文

    作者: 耿艳芬,陈先华,陈悦,马耀鲁,黄晓明

    关键词: 路面工程,沥青路面,径流,二维浅水方程,数值模拟,路面宽度,路面坡度

    来源: 交通运输工程学报 2019年01期

    年度: 2019

    分类: 工程科技Ⅱ辑

    专业: 公路与水路运输

    单位: 东南大学交通学院,辽宁省交通规划设计院有限责任公司

    基金: 国家自然科学基金项目(51478114),辽宁省交通科技项目(201532)

    分类号: U416.217

    DOI: 10.19818/j.cnki.1671-1637.2019.01.002

    页码: 9-16

    总页数: 8

    文件大小: 2422K

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