Диссертация (1024753), страница 13

Просмтор этого файла доступен только зарегистрированным пользователям. Но у нас супер быстрая регистрация: достаточно только электронной почты!

Текст из файла (страница 13)

В период с 1976 по 2012 гг. натерритории РФ преобладает тенденция к тому, что максимальная за зиму106высота снежного покрова увеличивается на севере Западной и на значительнойчасти Восточной Сибири, на побережье Охотского моря и юге ДальнегоВостока, в центральных областях Европейской территории, но уменьшается вцентре Западной Сибири.Таким образом, подтверждена обоснованность исследования. Важнымвыводом является то, что в последнее время изменились природноклиматические условия, что привело к изменению во времени характеристикснега. [153, 154]3.3.

Выбор экспериментальных данных для составления статистическихмоделей снежного покрова как полотна пути для транспортно-технологическихмашинДля составления математических моделей распределения снежногопокрова в течение зимнего сезона необходимо знать результаты многолетнихнаблюдений [152-154]. Экспериментальные данные представлены в табличномвиде. Массив содержит характеристики снежного покрова по данныммаршрутных снегомерных съемок. [156] Наблюдения за снежным покровом порегламенту маршрутных снегосъемок осуществляются через каждые 10 дней втечение холодного периода (каждые пять дней в период интенсивногоснеготаяния).В результате анализа Таблиц наблюдений, могут быть получены графикис различным характером изменения высоты снежного покрова.

Рассмотримхарактерные примеры. [157]На Рисунке 3.13, а цифрами показаны характерные зоны изменениявысоты снега: 1- зона интенсивного нарастания, 2 – зона медленногонарастания, 3 – зона таяния. Данный график характерен для классической зимы,присущей территории Нижегородской области и большинству регионов Россиис ярко выраженными временами года.107Также может быть и другой характер изменения высоты, приведенный наРисунке 3.13, б. На нем имеется дополнительное обозначение, а именно зона«0» - нестабильного снежного покрова в начале зимы. Такая картина типичнадля ранней зимы с выпадением снега в конце октября – начале ноября, хотяможет наблюдаться и в других временных рамках.На Рисунке 3.13, в имеется дополнительное обозначение, а именно зона«4» - нестабильного снежного покрова в конце зимнего периода, характерногодля затянувшейся зимы. Такие участки типичны для конца апреля, хотя можетнаблюдаться и в других временных рамках.Графики, приведенные на Рисунке 3.13 а, б, в, характерны длябольшинства зим, у которых можно выделить зоны «1», «2» и «3», но можетбыть случай, когда участок «2» неявно выражен (см.

Рисунок 3.13, г).Анализ графиков на Рисунке 3.13 с точки зрения рассмотрения снега какполотна пути для транспортно-технологических машин, позволяет сделатьвыводы:- Все графики имеют место быть, но зоны «0» и «4» можно не учитывать,такдлясоставленияединойстатистическоймоделипорезультатаммноголетних наблюдений они не удобны, а так как высоты снега в этих зонахне значительны, то это не повлияет на проходимость и подвижностьтранспортных средств. При этом необходимо из рассмотрения убратьвременной участок характерный для зон «0» и «4».- Так как сроки выпадения, таяния и время лежания снега по годамразличны, а для изменения высоты характерны ее рост и уменьшение, тоцелесообразно статистические модели целесообразно делать отличные, чемприняты в метеорологии и гляциологии, а именно делать привязку к условнойпродолжительности зимнего периода, а на сроки начала и конца снежногопериода также дать вероятностные значения.- Необходимо отметить, что не целесообразно учитывать данные в концеучастка «3», при малых значениях (так как это не повлияет на проходимость и108подвижность транспортных средств) и высокой влажности (определяется потаблицам экспериментальных данных [152, 156]).Аналогичные допущения позволяют также лучше оценить статистику поизменению плотности, а именно всплески и падения плотности на участках «0»и «4».абРисунок 3.13.Характерные примеры изменения высоты снега в течение зимнего периода(начало)109вгРисунок 3.13.Характерные примеры изменения высоты снега в течение зимнего периода(продолжение)110Рисунок 3.14.Изменение плотности снега в течение зимнего периодаНа Рисунке 3.14 – показано как меняется плотность снега в течениезимнего периода, без учета допущений которые были приняты выше.

Цифрамипоказы зоны: 1 – резкое увеличение плотности, характерное при наличии зоны«0», 2 – резкое падение плотности для снега малой высоты и насыщенноговодой.3.4. Модель изменения высоты и плотности снега на территории РоссииВ общем виде средние значения высоты снежного покрова можноопределить по зависимости: [68-70]H  i 0 ai tci4гдеai–эмпирические, см,коэффициенты,(3.1)t ci–текущаяусловнаяпродолжительность зимнего сезона с установившимся снежным покровом вдекадах ( tс  0,15 ).111Для удобства использования этих зависимостей целесообразно изменениявысоты снега в течение зимнего периода рассчитывать по следующейзависимости:midH  H maxi 0 aiH t ci ,4midгде H maxсм,(3.2)– средняя максимальная высота снега за период в см., aiH –эмпирические( a0H  103  83,1 ,коэффициенты,a1H  103  194дек1 ,H33a2H  103  30,1 дек2 , a3  10  3,36 дек , a4H  103  0,14 дек4 ).Зависимости для определения границ 5 и 95% вероятностей высотснежного покрова определяется по:H 595   H  e 0,5   H , см,(3.3)где   Tc1 e  2tc  1 – эмпирический коэффициент,  H , - среднеквадратичноеотклонение для наблюдаемой территории (можно принять, среднее для России H  10 см ), Tc - условная продолжительность зимнего сезона с установившимсяснежным покровом ( Tc  15 ).Средние значения плотности снежного покрова определяются позависимости:ρ  i 0 bi tci ,410 г,см3(3.4)3где bi – эмпирические коэффициенты.

( b0 103  7124,6 10 г3 , b1 10  3345,4смb2  103  76,510 г3см дек2b3  103  23,610 г33см дек3, b4 10  1,410 гсм3дек410 гсм3дек,).Зависимости для определения границ 5 и 95% вероятностей плотностейснежного покрова определяется по: 595     e 0,5  10 гсм3,(3.5)112где  , – среднеквадратичное отклонение для рассматриваемой территории(среднее для России    3Всеостальные10 гсм 3).параметрыснеганеобходимыедляопределениясоставляющих сопротивления движения и силы тяги, а как следствиеподвижности по проходимости ТТМ могут быть получены исходя из плотности s , например жесткость Kr , связность C и угол внутреннего трения  .

Болееподробно зависимости для определения этих величин и сил рассмотрены вработах [52, 116, 143].Графически приведенные суждения можно показать на Рисунке 3.15.На рис. 15 показаны следующие транспортные средства ГАЗ-3308(автомобиль массового производства), «СИВЕР» [32] (автомобиль высокойпроходимости, за базу взят ГАЗ-3308, но с портальными мостами и шинами1400-540; обладает более высоким уровнем подвижности по проходимости),«ХАРП-Р» [32] (автомобиль высокой проходимости, за базу взят «СИВЕР», нос шинами 1700-750, обладает более высоким уровнем подвижности попроходимости).Приведенные данные позволяют оценить подвижность по проходимостиТТМ для всей территории РФ. Но для более точной оценки этих параметровнеобходимо вводить уточнения. От глобального уровня «страны» следуетпереходить на уровень «области». Причем, в целом для области в среднембудут справедливы характеристики, приведенные на Рисунок 3.15.Рассмотрим более подробно снежную карту области (в качестве примеравыбрана Нижегородская область).На основании наблюдений 2006-2012 г.г.

(по данным Гидрометеоцентрапо Нижегородской области) за территорией Нижегородской области найдемзависимости изменения высоты и плотности снежного покрова в течениезимнего периода.113Рисунок 3.15.Снежная карта РФ с указанием средних максимальных высот снежного покрова(по данным ВНИИГМИ-МЦД) и ТТМ, использование которых эффективно дляпредставленных условий [68]В состав постоянно наблюдаемых станций метеонаблюдения входятследующие: Ветлуга, Шахунья, Красные Баки, Воскресенское, Семенов,Городец, Ройка, Павлово, Дальнее Константиново, Лысково, Арзамас, Выкса,Лукоянов, Сергач, Большое Болдино, Арья, Лакша, Большое Мурашкино,Ардатов.В целом данные по этим станциям охватывают всю территорию области идля составления математических моделей достаточны.

Характеристики

Список файлов диссертации