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新疆铁路大风监测预报预警系统及防风技术研究

作者: 叶文军著 , 汤浩著 , 潘新民著 , 葛盛昌著

出版社: 气象出版社

出版时间: 2019-11

ISBN: 9787502970840

定价: 98.00

装帧: 平装

开本: 16开

纸张: 胶版纸

分类: 自然科学

本书介绍了基于新疆铁路大风监测预报预警系统及防风技术研究方面的研究结果，旨在对新疆铁路风区的大风、大风监测、大风预报预警、大风防御研究以及部分成果及其应用等有一个较为全面、系统的了解和认识。全书重点对以下问题做了深入的阐述：新疆铁路沿线风区大风特征；铁路沿线大风监测报警系统；铁路沿线大风预报技术；铁路沿线防风应用技术；主要研究成果及其应用。本书对从事铁路及相关行业大风监测、大风预报、大风预警、大风防御及技术集成等相关科研业务技术人员有重要的参考价值。 1叶文军，男，1960年06月生，新疆维吾尔自治区灾害防御技术中心高级工程师。主要从事大气探测、气象雷达、气象灾害防御技术研究。主持自治区重点科技攻关课题1项、重点工程开发建设项目10余项、骨干参与省部级课题2项，获省部级二等奖2项，主持行业标准或地方标准项目2项、参与行标或地标项目2项，发表论文7篇、获软件著作权1项。
2 葛盛昌，男，1969年6月生，原乌鲁木齐铁路局科学技术研究所总工程师，现中南大学轨道交通安全教育部重点实验室副主任，正高级工程师，中国铁道学会标准化（灾害防治）专业技术委员会委员。长期从事铁道灾害防治与行车安全等方面的科研与推广工作。获省部级科技一等奖4项、二等奖4项，国家发明专利1项、实用新型专利2项，发表论文3篇。
3 汤浩，男，1972年7月生，新疆气象台高级工程师。主要从事区域数值天气预报技术研究。主持课题项目10余项，获省部级科技进步三等奖1项，地厅级科技进步奖一等奖2项、二等奖2项，发表论文30余篇，其中第一作者10余篇。 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、十三间房定时最大风速比较.................... 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 最终预报结论................................................ 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
内容简介:
本书介绍了基于新疆铁路大风监测预报预警系统及防风技术研究方面的研究结果，旨在对新疆铁路风区的大风、大风监测、大风预报预警、大风防御研究以及部分成果及其应用等有一个较为全面、系统的了解和认识。全书重点对以下问题做了深入的阐述：新疆铁路沿线风区大风特征；铁路沿线大风监测报警系统；铁路沿线大风预报技术；铁路沿线防风应用技术；主要研究成果及其应用。本书对从事铁路及相关行业大风监测、大风预报、大风预警、大风防御及技术集成等相关科研业务技术人员有重要的参考价值。
作者简介:
1叶文军，男，1960年06月生，新疆维吾尔自治区灾害防御技术中心高级工程师。主要从事大气探测、气象雷达、气象灾害防御技术研究。主持自治区重点科技攻关课题1项、重点工程开发建设项目10余项、骨干参与省部级课题2项，获省部级二等奖2项，主持行业标准或地方标准项目2项、参与行标或地标项目2项，发表论文7篇、获软件著作权1项。
2 葛盛昌，男，1969年6月生，原乌鲁木齐铁路局科学技术研究所总工程师，现中南大学轨道交通安全教育部重点实验室副主任，正高级工程师，中国铁道学会标准化（灾害防治）专业技术委员会委员。长期从事铁道灾害防治与行车安全等方面的科研与推广工作。获省部级科技一等奖4项、二等奖4项，国家发明专利1项、实用新型专利2项，发表论文3篇。
3 汤浩，男，1972年7月生，新疆气象台高级工程师。主要从事区域数值天气预报技术研究。主持课题项目10余项，获省部级科技进步三等奖1项，地厅级科技进步奖一等奖2项、二等奖2项，发表论文30余篇，其中第一作者10余篇。
目录:
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、十三间房定时最大风速比较.................... 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 最终预报结论................................................ 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

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