Abstracto

Las estructuras artificiales, como los terraplenes construidos durante la construcción de carreteras, influyen en el flujo de aire circundante. Pueden producirse varios tipos de daños debido a los cambios en la velocidad del viento y la temperatura alrededor de los terraplenes de las autopistas. Sin embargo, ningún estudio ha medido con precisión los cambios micrometeorológicos (velocidad del viento y temperatura) debidos a los terraplenes. Este estudio realizó una prueba en el túnel de viento y mediciones de campo para identificar los cambios en la velocidad del viento y la temperatura antes y después de la construcción de terraplenes alrededor de las carreteras. Se comprobó que los cambios en la velocidad del viento alrededor de un terraplén después de su construcción estaban influidos por la velocidad del viento circundante, el ángulo del viento y la diferencia de nivel y la distancia desde el terraplén. Cuando la diferencia de nivel con respecto al terraplén era grande y la distancia era de hasta 3H, se comprobó que el grado de disminución de la velocidad del viento era grande. En los cambios de las velocidades del viento de referencia en torno al terraplén, los aumentos de la velocidad del viento no eran proporcionales a la tasa de disminución de las velocidades del viento. La construcción del terraplén influyó en las temperaturas circundantes. El grado de cambio de temperatura fue grande en lugares con grandes diferencias de nivel respecto al terraplén al amanecer y durante las horas de la tarde, cuando los cambios de velocidad del viento eran pequeños.

1. Introducción

Cuando se construye una autopista en una zona montañosa, se pueden introducir terraplenes y túneles en la autopista. Las autopistas construidas en zonas montañosas con estos métodos pueden dañar los productos agrícolas al perturbar la luz solar natural y la ventilación de una zona. Cuando se construye una estructura artificial como un terraplén en una zona agrícola «frutícola», la perturbación del flujo de aire natural puede hacer que cambie la temperatura de la zona, lo que puede provocar daños como el marchitamiento de los árboles frutales, la reducción del rendimiento de las cosechas y el retraso de la floración, todo lo cual reduce la calidad de las cosechas. Aunque se pueden instalar corredores de viento alrededor de los terraplenes para evitar los daños del clima frío al cortar el flujo de aire, no han sido especialmente eficaces. La mayor parte de los daños causados por el frío en los frutales de las zonas con terraplenes de carretera se producen en primavera, cuando el viento es débil. Esto se debe a que la mayor parte de los daños causados por el frío se deben a la escasa circulación del aire. En particular, cuando se construyen taludes en terrenos abiertos en forma de valle, el flujo de aire libre queda bloqueado por los terraplenes de las autopistas, y la temperatura de la zona es más baja que la de otras zonas vecinas, lo que aumenta los daños por el frío. Los cambios en el flujo de aire en las zonas inclinadas son más complicados y más diversificados debido a los efectos topográficos.

Hay muchos fenómenos exclusivos de las diferentes topografías, como las ráfagas y los aumentos y disminuciones de la velocidad del viento causados por los efectos de cobertura. La velocidad del viento aumenta en una pendiente, y puede aumentar por otros efectos topográficos del terreno. Muchos estudios han examinado el aumento de la velocidad del viento en zonas montañosas, valles y laderas. Tanto Jackson y Hunt como Mason y Sykes estudiaron los efectos del aumento de la velocidad del viento en zonas montañosas bajas sin fenómenos de separación. Bowen estudió la velocidad del viento en zonas montañosas simples de dos dimensiones. Tayor y Lee propusieron un algoritmo para prever los aumentos de la velocidad del viento en la cima de una zona montañosa. La mayoría de los estudios se han centrado en la distribución de las velocidades del viento en diversas condiciones de corriente cálida en zonas montañosas (Newley , Neff y King , Finardi et al. , Booij et al. y Vosper et al. ). Miller y Davenport y Li et al. realizaron análisis comparativos sobre el aumento de la velocidad del viento en zonas montañosas complejas teniendo en cuenta la rugosidad de la superficie sugerida en los principales criterios de carga y las características geográficas circundantes. Además, hicieron hincapié en la rugosidad de la superficie y en las condiciones de las corrientes de aire circundantes a la hora de predecir los aumentos de la velocidad del viento. Weng et al. propusieron directrices sobre las corrientes de aire en la geografía compleja teniendo en cuenta las características geográficas y la rugosidad de la superficie. Svoboda y Čermák midieron las velocidades del viento y su distribución en las crestas de las montañas Erzgebirge mediante observaciones Doppler Sodar. Chock y Cochran realizaron una prueba en un túnel de viento para investigar la velocidad del fenómeno de aumento del viento en una isla con una topografía variada y propusieron un modelo experimental relativo al aumento de la velocidad máxima y del viento que podría aplicarse al diseño de estructuras de campo.

Sin embargo, los terraplenes de las autopistas influyen en las corrientes inferiores en la parte inferior de un talud. No se han realizado suficientes estudios sobre el flujo de aire cerca de una estructura artificial como un terraplén de carretera. Dado que los frutos que crecen en el suelo desnudo de la parte inferior de un talud son sensibles a la temperatura y a la velocidad del viento, la velocidad del viento y la temperatura deberían evaluarse antes de construir carreteras en el talud. En este estudio, se investigaron los cambios en la velocidad del viento y la temperatura antes y después de la construcción de terraplenes de carreteras en terrenos abiertos en forma de valle. Para los cambios en la velocidad del viento, se realizó una prueba de túnel de viento utilizando modelos. En la prueba del túnel de viento, se utilizó un modelo para identificar el cambio de la velocidad del viento antes y después de la construcción de los terraplenes de la autopista. La correlación entre la velocidad del viento y la temperatura cerca de los terraplenes de la autopista se identificó cuando se llevó a cabo el experimento de campo en las áreas vecinas del terraplén de la autopista.

2. Ubicación y método de estudio

En el lugar de la prueba, se distribuyeron granjas de frutas alrededor de un área compuesta por un terraplén de 1,5 km en una sección de construcción de la autopista. Los terraplenes de la autopista, situados a 36° 3,4′N y 140° 7,5′ (E), y sus áreas circundantes se muestran en la Figura 1. Antes de la construcción de los terraplenes, el aire podía fluir de forma natural hacia el fondo de la montaña. Sin embargo, parece que la construcción de los terraplenes afectó al flujo de aire. Para evaluar la velocidad del viento y el cambio de temperatura en las zonas que rodean los terraplenes de la autopista, se realizaron dos tipos de pruebas. En primer lugar, mediante la realización de un modelo terrestre en miniatura, se llevó a cabo una prueba de túnel de viento para identificar los cambios de velocidad del viento en los puntos de estudio antes y después de la construcción. En segundo lugar, se realizó un experimento de campo para identificar la correlación entre la temperatura y los cambios de velocidad del viento en la zona de cultivo de frutas después de la implementación del terraplén.

Figura 1

Mapa topográfico de la zona que rodea el terraplén.

3. Prueba en el túnel de viento

3.1. Modelo experimental

Para identificar el flujo de aire cerca de los terraplenes de la autopista, se realizó una prueba de velocidad del viento sobre un modelo terrestre a escala 1/150. El modelo de tierra para el túnel de viento estaba hecho de espuma de poliestireno, y se instaló una barra de aluminio para poder instalar anemómetros para medir la velocidad del viento. El dispositivo del túnel de viento de capa límite turbulenta era del tipo de circuito cerrado de circulación vertical, y el tamaño de la sección del túnel era de 12 m de anchura, 2,5 m de altura y 40 m de longitud. La figura 2 muestra el modelo de terreno experimental instalado dentro del túnel de viento. Para identificar los cambios de velocidad del viento en los terraplenes de las carreteras, se utilizaron anemómetros multicanal (Sistema 6242 Modelo 1560). El experimento se realizó para identificar los cambios en la velocidad del viento según la diferencia de nivel en la topografía circundante antes y después de la construcción de los terraplenes de la autopista con una determinada velocidad inicial del viento. Para identificar los cambios en la velocidad del viento por debajo del terraplén, se seleccionaron un total de 19 puntos, ya que había una diferencia de niveles entre el lado sur y el lado norte del terraplén. El anemómetro se instaló sólo en la dirección sur. Como la zona sur era mayor que la norte, se utilizó como huerto. Las pruebas de velocidad del viento se realizaron en cinco lugares justo debajo del terraplén y en 14 lugares a distancias aleatorias del terraplén. Los ángulos de viento probados se limitaron a los de los vientos soplados desde las direcciones norte y sur del terraplén. Las pruebas de velocidad del viento se realizaron en 10 ángulos de viento, incluyendo cada conjunto de cuatro ángulos de viento con una diferencia de 22,5° entre el ángulo de viento NW-NE y el ángulo de viento SW-SE. La figura 3 presenta los ángulos de viento en la prueba del túnel de viento. El anemómetro que midió las velocidades del viento de referencia se instaló por encima de la carretera con el terraplén. Las alturas de 19 lugares de medición y del anemómetro de referencia se fijaron en 10 mm (la altura a escala real era de 1,5 m).

(a) Antes

(b) Después

(a) Antes
(b) Después

Figura 2

Modelo de tierra instalado dentro del túnel de viento.

Figura 3

Ángulos del viento y puntos de medición.

3.2. Resultados de la medición de la velocidad del viento

En la medición de las velocidades del viento se utilizaron tres velocidades de referencia: 3 m/s, 5 m/s y 7 m/s. Las velocidades del viento de referencia se basaron en las velocidades del viento medidas por el anemómetro en la carretera del terraplén. Esta prueba examinó los cambios de la velocidad del viento por sitio de medición según los cambios en las velocidades del viento de referencia en el área circundante antes y después de la construcción del terraplén.

La figura 3 muestra la diferencia de nivel basada en los sitios de medición para medir las velocidades del viento alrededor del terraplén y la altura de la carretera del terraplén. La zona adyacente debajo del terraplén tenía una diferencia de nivel media de -8,5 m. Basándose en el punto central del terraplén, la zona de la izquierda tenía la mayor diferencia de nivel de -11 m, y la zona de la derecha tenía una diferencia de nivel de -5,9 m.

La figura 4 muestra el esquema de las mediciones de la velocidad del viento por velocidad del viento de referencia y lugar de medición. La figura 5 muestra la distribución de las velocidades del viento por lugar de medición según los cambios de ángulo del viento en la zona de la derecha del terraplén. Los cambios de la velocidad del viento por lugar de medición variaron en comparación con las velocidades del viento de referencia según los cambios del ángulo del viento. Sin embargo, la velocidad del viento de la posición sureste como viento del valle en el terreno era como máximo un 60% menor que las velocidades del viento medidas desde otras direcciones del viento. Tras la construcción de la carretera del terraplén, se observaron grandes descensos de la velocidad del viento en comparación con las velocidades del viento de referencia en todas las direcciones del viento medidas, excepto en algunas direcciones del norte. Las direcciones del viento (N y NNW) con pequeños cambios de velocidad del viento antes y después de la construcción del terraplén se encontraron en los sitios con alturas de terraplén más bajas que los otros sitios. En este estudio se examinaron los cambios de la velocidad del viento en función de los aumentos de las velocidades del viento de referencia antes y después de la construcción del terraplén. Los ángulos de viento de algunas direcciones del norte (N, NNW y NW) antes y después de la construcción del terraplén mostraron que los índices de disminución de las velocidades del viento después de la construcción eran pequeños, inferiores al 20%, independientemente del lugar de medición o de la velocidad del viento. Una menor distancia entre el lugar de medición y el terraplén y un aumento de la velocidad del viento de referencia dieron lugar a un mayor grado de disminución de la velocidad del viento. Este estudio examinó los cambios de la velocidad del viento en comparación con las velocidades del viento de referencia en función de la diferencia de nivel entre la altura del terraplén y el lugar de medición. En el caso del lugar de medición 3, era de -13,6 m por debajo de la carretera del terraplén. Después de su construcción, los cambios de velocidad del viento fueron de 1 o menos en todas las velocidades del viento. Se confirmó que la tasa de disminución de las velocidades del viento estaba siendo influenciada por la diferencia de nivel con respecto al terraplén.

Figura 4

Contorno de la medición de la velocidad del viento.

(a) Punto 3

(b) Punto 4

(c) Punto 10

(d) Punto 13

(a) Punto 3
(b) Punto 4
(c) Punto 10
(d) Punto 13

Figura 5

Distribución de las velocidades del viento por lugar de medición según los cambios de ángulo del viento en la zona a la derecha del terraplén.

La figura 6 muestra los cambios de la velocidad del viento por sitio de medición según los cambios del ángulo del viento en el área a la izquierda del terraplén. La zona de la izquierda contenía muchas áreas que eran más del 50% más altas en términos de diferencia de nivel medio. La zona de la izquierda también estaba siendo influenciada por los lugares de medición y los ángulos del viento en el grado de cambios de la velocidad del viento en comparación con las velocidades del viento de referencia antes y después de la construcción del terraplén. El lugar de medición 5, situado justo debajo del terraplén, tenía una diferencia de nivel de -11,5 m con respecto a la carretera del terraplén y mostraba un gran grado de disminución de la velocidad del viento con más del 70% después de la construcción del terraplén a una velocidad del viento de referencia de 3 m/s. Sin embargo, los lugares de medición 9, 14 y 15 mostraron pocos cambios en la velocidad del viento en comparación con las velocidades del viento de referencia con respecto a los ángulos del viento de la dirección sur antes y después de la construcción del terraplén. Esto se debe probablemente a que estos lugares tenían mayores diferencias de nivel que los lugares de la derecha equivalentes. Se confirmó que los cambios de velocidad del viento alrededor del terraplén estaban influidos en gran medida por la distancia y la diferencia de nivel con respecto al terraplén.

(a) Punto 5

(b) Punto 9

(c) Punto 14

(d) Punto 15

(a) Punto 5
(b) Punto 9
(c) Punto 14
(d) Punto 15

Figura 6

Distribución de las velocidades del viento por lugar de medición según los cambios de ángulo del viento en la zona a la izquierda del terraplén.

La figura 7 muestra los cambios de velocidad del viento por distancia del terraplén según los cambios de ángulo del viento. Antes de la construcción del terraplén, los cambios de la velocidad del viento por distancia se mostraron consistentes sin grandes influencias de los ángulos del viento. Sin embargo, después de la construcción del dique, se confirmó que los cambios de la velocidad del viento en comparación con las velocidades del viento de referencia según la distancia al dique estaban influidos por los ángulos del viento. En los cambios de velocidad del viento por la distancia de medición de los ángulos de viento SSW y SW, el sitio que estaba a 3 ( = la altura del terraplén) del terraplén mostró una disminución de las relaciones de velocidad del viento de hasta más del 60% en comparación con el sitio que estaba a 1,5 del terraplén, independientemente de los cambios de velocidad del viento. Sin embargo, en el ángulo de viento NNW soplado desde el norte del dique, no hubo cambios de velocidad del viento por la distancia. Los cambios de velocidad del viento según la distancia al dique se vieron influidos por los ángulos de viento. La figura 8 muestra la distribución de la velocidad del viento en la zona que rodea el dique cuando el viento sopla del SSW a 3 m/s.

(a) SW

(b) SSW

(c) NNE

(a) SW
(b) SSW
(c) NNE

Figura 7

Velocidades del viento por minuto por la distancia del terraplén según los cambios del ángulo del viento.

(a) Antes

(b) Después

(a) Antes
(b) Después

Figura 8

Tabla de distribución de la velocidad del viento en el lugar antes y después de la construcción del terraplén (ángulo del viento = SSW).

La figura 8, debajo de la distribución de la velocidad del viento, muestra la topografía del campo por colores. Las zonas de menor altitud se muestran en negro y las de mayor altitud en rojo. Antes de insertar la pendiente del modelo, la velocidad del viento se distribuía según la topografía. Por lo tanto, la zona de la izquierda, que tenía una topografía más alta, siempre tenía al menos 2 m/s de velocidad del viento. En el nivel inferior, siempre había al menos 1,35 m/s de velocidad del viento. Sin embargo, cuando se construyeron los terraplenes de la autopista, la zona derecha, con su topografía más baja, tuvo una reducción de la velocidad del viento de más del 55%, lo que redujo la velocidad del viento a menos de 1 m/s. No hubo una reducción significativa de la velocidad del viento en la zona izquierda con una diferencia de nivel menor.

4. Experimento de campo

Para identificar la correlación entre la velocidad del viento en superficie y el cambio de temperatura en la zona de los terraplenes de la autopista, se realizó un experimento de campo. La figura 9 muestra la distancia entre el observatorio meteorológico y el lugar del experimento de campo (8,6 km en línea recta desde los puntos medidos). El experimento de campo se realizó sobre la base de una temperatura media de 5,6°, una temperatura máxima de 21,4°, una temperatura mínima de -4,1° y una velocidad media del viento de 3,4 m/s en marzo (según lo observado en el observatorio meteorológico más cercano). En el experimento de campo, la velocidad del viento y la distribución de la temperatura se identificaron centrándose en el punto más bajo (-11,5 m) y el punto más alto (1,2 m) del terraplén. La figura 10 muestra la ubicación del lugar del experimento de campo. Para identificar los cambios en la velocidad del viento y la temperatura en función de la altura del terraplén, se instalaron anemómetros en los puntos más altos y más bajos.

Figura 9

Distancia entre el observatorio meteorológico y los puntos medidos en el campo.

Figura 10

Puntos medidos en el campo.

Se seleccionaron cinco puntos entre los dos anemómetros como puntos de medición de la temperatura. Se registraron los cambios de temperatura durante 18 días y se guardaron automáticamente los datos medios de temperatura medidos cada 5 minutos. El rango de medición del sensor de temperatura (HOBO Pro v2 Tem/RH Data Logger) fue de -40-70°C, y el rango de medición del sensor de velocidad del viento fue de 0,5-50 m/s. En la figura 11 se comparan las temperaturas (media, máxima y mínima) y las velocidades del viento entre los datos registrados en el observatorio meteorológico y los medidos en el experimento de campo durante el periodo experimental de 18 días. La estación meteorológica estaba a 8,6 km de distancia del lugar de medición en el campo en línea recta, pero sus temperaturas medias eran coherentes. Sin embargo, el número de días en que se observó una temperatura mínima inferior a 0°C fue de 9 días según el observatorio meteorológico, pero de 15 días en el experimento de campo, lo que significa que los puntos medidos en el campo tuvieron seis días más que mostraron una temperatura mínima inferior a 0°C. Cuando la temperatura media en el observatorio meteorológico era de -4,1°C, en el lugar del experimento de campo era de -9,1°C. En cuanto a la distribución de la velocidad media del viento, se mostró una velocidad del viento de 1,1 m/s-2 m/s durante ocho días en el campo, mientras que sólo se mostró durante dos días en el observatorio meteorológico. La velocidad del viento superior a 3 m/s se mostró durante tres días en el experimento de campo y nueve días en el observatorio meteorológico. La velocidad del viento fue menor en los puntos medidos en el campo que en el observatorio meteorológico. Al comparar los datos meteorológicos entre el observatorio meteorológico y el lugar del experimento de campo durante el periodo experimental (18 días), se observó que las temperaturas más altas y las velocidades del viento más bajas se observaban con más frecuencia en el lugar del experimento de campo, aunque las temperaturas más altas registradas eran casi idénticas. La figura 12 muestra la velocidad media del viento y la temperatura en los puntos (1,2 m y -11,5 m del terraplén) trazados en función del tiempo. Se observó que la temperatura descendía por debajo de 0°C a medida que la velocidad del viento disminuía rápidamente antes de las 6 de la mañana y después de las 18 de la tarde.

(a) Temperatura media

(b) Temperatura máxima

(c) Temperatura mínima

(d) Velocidad temperatura
(b) Temperatura máxima
(c) Temperatura mínima
(d) Velocidad

Figura 11

Cambio de la velocidad del viento según el cambio del ángulo del viento por puntos medidos antes y después de la construcción del terraplén.

Figura 12

Distribución de la temperatura y la velocidad del viento en los puntos medidos por zona horaria durante el periodo de medición.

El punto más bajo del emplazamiento (Punto de medición de la temperatura 1) mostró una temperatura 2°C inferior a la del otro punto de la misma altura en el terraplén (Punto de medición de la temperatura 6). La temperatura y la velocidad del viento aumentaron a partir de las 8 de la mañana y alcanzaron un pico a las 14 horas. Después, tanto la temperatura como la velocidad del viento disminuyeron. Sin embargo, las temperaturas y las velocidades del viento en los puntos más bajos de la altura del terraplén fueron hasta un 40% más bajas que las de los puntos más altos del terraplén. A partir de estos resultados, se confirmó que tanto la temperatura como la velocidad del viento se vieron afectadas por el relleno en el lugar del experimento de campo. En general, las distribuciones de temperatura por altura no arrojan grandes desviaciones de temperatura por altura en días nublados debido a las pequeñas cantidades de radiación. Sin embargo, muestran grandes desviaciones de temperatura por altura en días despejados y sin viento. Mientras que las temperaturas de los sitios de nivel bajo instalados con el terraplén se midieron a niveles más bajos que los de los sitios de nivel alto al amanecer con temperaturas bajo cero y por la tarde, se midieron a niveles más altos al mediodía cuando la temperatura aumentó. En otras palabras, se observó un fenómeno de inversión de la temperatura.

Este fenómeno de inversión de la temperatura se muestra en la figura 13, que muestra un gráfico de promedios temporales durante el periodo de medición. En los datos medidos, la temperatura en las zonas más bajas era 2,0 °C más baja que en las zonas más altas durante la noche, pero también era 3,5 °C más alta durante el día. La figura 13 muestra los datos de 24 horas medidos en los puntos de medición en los días de lluvia y los días anteriores a los días de lluvia. En el día anterior a los días de lluvia, se produjo un claro fenómeno de inversión de la temperatura en las zonas más bajas. La temperatura era inferior a cero en los amaneceres y las noches y superior a cero en las tardes. Sin embargo, durante los días de lluvia, todos los lugares de estudio mostraron mínimas diferencias de temperatura entre el día y la noche de menos de 1°C.

(a) Distribución de la temperatura y de la velocidad del viento en días despejados con inversión de la temperatura por punto

(b) Distribución de la temperatura y de la velocidad del viento en días lluviosos sin inversión de la temperatura por punto

(a) Temperatura y la distribución de la velocidad del viento en días despejados con inversión de la temperatura por punto
(b) Distribución de la temperatura y la velocidad del viento en días lluviosos sin inversión de la temperatura por punto

Figura 13

Distribución de la temperatura y la velocidad del viento en días despejados y lluviosos.

5. Relación entre la velocidad del viento y el cambio de temperatura

Se examinó el gráfico de distribución de las velocidades del viento y las temperaturas tras la construcción del terraplén. La figura 14 muestra el gráfico de distribución de las velocidades del viento y las temperaturas por hora según el lugar del experimento. En función de las características geográficas, se utilizaron los datos de 18 días de un sitio de alto nivel (+1,2 m basado en el sitio del terraplén) y un sitio de bajo nivel (-13,6 m basado en el sitio del terraplén). Para comprender las características de las velocidades del viento y los cambios de temperatura, se realizó un análisis horario (18 pm-6 am y 6 am-18 pm). Los cambios de velocidad del viento al amanecer y durante las horas de la tarde fueron muy bajos, por debajo de 0,3-0,5 m/s. El sitio de nivel bajo (temperatura 1) debajo del terraplén mostró cambios de temperatura en el rango de 0 a -4°C, mientras que el sitio de nivel alto mostró cambios de temperatura que van de 0,4 a -0,4°C. El sitio de bajo nivel reveló un mayor rango de cambios de temperatura que el sitio de alto nivel. Durante las horas en las que la velocidad del viento medida fue muy baja, 0,5 m/s, el emplazamiento de nivel bajo registró temperaturas por debajo de cero en todos los rangos de temperatura. La temperatura mínima de -4°C del emplazamiento de nivel bajo mostró una diferencia de temperatura más de diez veces superior a la del emplazamiento de nivel alto dentro del mismo rango de velocidades del viento. Durante las horas de la mañana y de la tarde, cuando la velocidad del viento se midió a 2,4 m/s o menos, la diferencia entre las temperaturas máximas y mínimas en el sitio de nivel bajo fue de 10°C. Sin embargo, la diferencia en el sitio de nivel alto fue de 5°C. En cuanto a las características de las temperaturas horarias, se confirmó que el terraplén reducía la velocidad del viento y disminuía la temperatura por debajo de cero. También se determinó que las regiones estancadas sin cambios en la velocidad del viento debido al terraplén influían en la temperatura.

(a) Vel1-Temp1 (18 pm-6 am)

(b) Vel1-Temp1 (6 am-18 pm)

(c) Vel2-Temp6-am (18 pm-6 am)

(d) Vel2-Temp6 (6 am-18 pm)

(a) Vel1-Temp1 (18 pm-6 am)
(b) Vel1-Temp1 (6 am-18 pm)
(c) Vel2-Temp6-am (18 pm-6 am)
(d) Vel2-Temp6 (6 am-18 pm)

Figura 14

Distribución entre la velocidad del viento y la temperatura por zona horaria.

6. Conclusión

Los resultados de este estudio relativos a la velocidad del viento y los cambios de temperatura causados por el terraplén alrededor de una autopista construida en una topografía inclinada son los siguientes.

Los cambios de la velocidad del viento alrededor del terraplén se vieron influidos por las velocidades del viento circundante, los ángulos del viento, las diferencias de nivel de las áreas circundantes según la altura del terraplén y la distancia de las áreas al terraplén. Los cambios en la velocidad del viento se evaluaron en varios términos según el lugar de medición. Sin embargo, una velocidad del viento de referencia más baja mostraba una mayor tasa de disminución de las velocidades del viento. Además, en términos de cambios en el ángulo del viento, las velocidades de los vientos soplados desde zonas inclinadas y en forma de valle disminuyeron hasta más del 60% después de la construcción del terraplén. Además, el índice de disminución de las velocidades del viento debido a la diferencia de nivel de las zonas circundantes en función de la altura del terraplén resultó ser mayor en la zona con mayor diferencia de nivel respecto a la parte central del terraplén. Los cambios en la velocidad del viento en función de la distancia al terraplén mostraron un aumento en el rango de descenso de las velocidades del viento hasta la distancia de 3. Se realizaron mediciones de campo para determinar la velocidad del viento y los cambios de temperatura tras la construcción del terraplén. Los resultados de las mediciones sobre el terreno también confirmaron los cambios de la velocidad del viento en función de la altura del terraplén y del desnivel. En la parte central del terraplén se midió la menor velocidad del viento, mientras que el grado de cambio de la velocidad del viento resultó ser pequeño. Los resultados de la prueba del túnel de viento coincidían con la tendencia general. El lugar con pequeños cambios de velocidad del viento (por debajo del terraplén) registró temperaturas más bajas que el lugar más alto. Los cambios de temperatura al atardecer y al amanecer, cuando se midieron las bajas velocidades del viento, fueron mayores en comparación con otras horas. Después de la construcción del terraplén, las temperaturas también disminuyeron junto con las velocidades del viento.

Conflicto de intereses

Los autores declaran no tener ningún conflicto de intereses en relación con la publicación de este trabajo.

Agradecimientos

Este trabajo fue apoyado por la Fundación Nacional de Investigación de Corea (NRF) Subvención financiada por el gobierno de Corea (MEST) (no. 2011-0028567).