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Caractéristiques de la vitesse du vent et du changement de température près d’un talus routier en forme d’escarpement

Abstrait

Les structures artificielles telles que les talus construits lors de la construction d’autoroutes influencent l’écoulement de l’air environnant. Divers types de dommages peuvent se produire en raison des changements de la vitesse du vent et de la température autour des remblais d’autoroute. Cependant, aucune étude n’a mesuré avec précision les changements micrométéorologiques (vitesse du vent et température) dus aux remblais. Cette étude a réalisé un test en soufflerie et des mesures sur le terrain pour identifier les changements de vitesse du vent et de température avant et après la construction de remblais autour des routes. Les changements de la vitesse du vent autour d’un remblai après sa construction ont été influencés par la vitesse du vent environnant, l’angle du vent, la différence de niveau et la distance du remblai. Lorsque la différence de niveau par rapport à la digue était importante et que la distance atteignait 3H, le degré de diminution de la vitesse du vent était important. Dans les changements des vitesses de référence du vent autour de la digue, les augmentations de la vitesse du vent n’étaient pas proportionnelles au taux de diminution des vitesses du vent. La construction de la digue a influencé les températures environnantes. Le degré de changement de température était important dans les endroits présentant de grandes différences de niveau par rapport au remblai au lever du jour et pendant les heures du soir lorsque les changements de vitesse du vent étaient faibles.

1. Introduction

Lorsqu’une autoroute est construite dans une zone montagneuse, des remblais d’autoroute et des tunnels peuvent être introduits. Les autoroutes construites dans les zones montagneuses en utilisant de telles méthodes peuvent endommager les produits agricoles en perturbant la lumière naturelle du soleil et la ventilation d’une zone. Lorsqu’une structure artificielle telle qu’un remblai est construite dans une zone de culture fruitière, la perturbation de la circulation naturelle de l’air peut entraîner un changement de température de la zone, ce qui peut causer des dommages tels que le dépérissement des arbres fruitiers, une réduction du rendement des cultures et des retards dans la floraison, qui réduisent tous la qualité des récoltes. Bien qu’il soit possible d’installer des couloirs de vent autour des digues pour prévenir les dommages causés par le froid en coupant le flux d’air, ces couloirs n’ont pas été particulièrement efficaces. La plupart des dommages causés par le froid aux arbres fruitiers dans les zones où se trouvent des remblais d’autoroute se produisent au printemps, lorsque le vent est faible. Cela s’explique par le fait que la plupart des dommages causés par le froid sont dus à une mauvaise circulation de l’air. En particulier, lorsque des pentes sont construites sur un terrain ouvert en forme de vallée, la libre circulation de l’air est bloquée par les remblais de l’autoroute, et la température de la zone devient plus basse que celle des autres zones voisines, ce qui accroît les dommages causés par le froid. Les changements de l’écoulement de l’air dans les zones en pente sont plus compliqués et plus diversifiés en raison des effets topographiques.

Il existe de nombreux phénomènes propres aux différentes topographies, comme les rafales et les augmentations et diminutions de la vitesse du vent causées par les effets de couverture. La vitesse du vent est augmentée sur une pente, et elle peut être augmentée par certains autres effets topographiques du terrain. De nombreuses études ont examiné l’augmentation de la vitesse du vent dans les zones montagneuses, les vallées et les zones en pente. Jackson et Hunt ainsi que Mason et Sykes ont étudié les effets de l’augmentation de la vitesse du vent dans les zones montagneuses basses sans phénomène de séparation. Bowen a étudié la vitesse du vent dans des zones montagneuses simples et bidimensionnelles. Tayor et Lee ont proposé un algorithme pour prévoir les augmentations de la vitesse du vent au sommet d’une zone montagneuse. La plupart des études se sont concentrées sur la distribution des vitesses du vent dans diverses conditions de courants chauds dans les zones montagneuses (Newley , Neff et King , Finardi et al. , Booij et al. et Vosper et al. ). Miller et Davenport et Li et al. ont effectué des analyses comparatives sur les augmentations de la vitesse du vent dans les zones montagneuses complexes en tenant compte de la rugosité de la surface suggérée dans les principaux critères de charge et des caractéristiques géographiques environnantes. En outre, ils ont mis l’accent sur la rugosité de la surface et les conditions de courant d’air environnant lors de la prédiction des augmentations de la vitesse du vent. Weng et al. ont proposé des lignes directrices sur les courants d’air dans les zones géographiques complexes en tenant compte des caractéristiques géographiques et de la rugosité de surface. Svoboda et Čermák ont mesuré les vitesses du vent et leur distribution dans les crêtes des montagnes Erzgebirge en utilisant des observations Sodar Doppler. Chock et Cochran ont effectué un essai en soufflerie pour étudier la vitesse du phénomène d’augmentation du vent sur une île à topographie variée et ont proposé un modèle expérimental concernant le pic et l’augmentation de la vitesse du vent qui pourrait être appliqué à la conception de structures sur le terrain.

Cependant, les remblais d’autoroute influencent les courants inférieurs au bas d’une pente. Il n’y a pas eu suffisamment d’études réalisées sur l’écoulement de l’air à proximité d’une structure artificielle telle qu’un remblai d’autoroute. Comme les fruits cultivés dans le sol nu au bas d’une pente sont sensibles à la température et à la vitesse du vent, la vitesse du vent et la température doivent être évaluées avant de construire des routes sur la pente. Dans cette étude, les changements de vitesse du vent et de température avant et après la construction de remblais d’autoroute sur des terrains ouverts en forme de vallée ont été étudiés. Pour les changements de vitesse du vent, un test en soufflerie a été réalisé à l’aide de modèles. Dans le test en soufflerie, un modèle a été utilisé pour identifier le changement de la vitesse du vent avant et après la construction de remblais d’autoroute. La corrélation entre la vitesse du vent et la température près des remblais d’autoroute a été identifiée lorsque l’expérience sur le terrain dans les zones voisines du remblai d’autoroute a été réalisée.

2. Emplacement et méthode d’étude

Dans le site d’essai, les fermes fruitières ont été réparties autour d’une zone composée d’un remblai de 1,5 km dans une section de construction d’autoroute. Les remblais de l’autoroute, situés à 36° 3,4′N et 140° 7,5′ (E), et leurs zones environnantes sont représentés sur la figure 1. Avant la construction des remblais, l’air pouvait naturellement s’écouler vers le bas de la montagne. Cependant, il semble que la construction des digues ait affecté le flux d’air. Pour évaluer la vitesse du vent et le changement de température dans les zones entourant les remblais de l’autoroute, deux types de tests ont été effectués. Tout d’abord, un test en soufflerie a été réalisé à partir d’un modèle terrestre miniature afin d’identifier les changements de vitesse du vent dans les points d’étude avant et après la construction. Deuxièmement, une expérience sur le terrain a été réalisée pour identifier la corrélation entre les changements de température et de vitesse du vent dans la zone de culture fruitière après la mise en œuvre du remblai.

Figure 1

Carte topographique de la zone entourant le remblai.

3. Essai en soufflerie

3.1. Modèle expérimental

Pour identifier l’écoulement de l’air près des talus d’autoroute, un essai de vitesse du vent a été effectué sur un modèle terrestre à l’échelle 1/150. Le modèle de terrain pour la soufflerie a été fabriqué en styromousse, et une barre d’aluminium a été installée de façon à pouvoir installer des anémomètres pour mesurer la vitesse du vent. Le dispositif de soufflerie à couche limite turbulente était de type circuit fermé à circulation verticale, et la taille de la section du tunnel était de 12 m de largeur, 2,5 m de hauteur et 40 m de longueur. La figure 2 montre le modèle de terrain expérimental installé à l’intérieur de la soufflerie. Pour identifier les changements de vitesse du vent dans les remblais d’autoroute, des anémomètres multicanaux (System 6242 Model 1560) ont été utilisés. L’expérience a été réalisée pour identifier les changements de vitesse du vent en fonction de la différence de niveau de la topographie environnante avant et après la construction des remblais d’autoroute avec une certaine vitesse initiale du vent. Pour identifier les changements de vitesse du vent sous le remblai, un total de 19 points a été sélectionné, car il y avait une différence de niveau entre le côté sud et le côté nord du remblai. L’anémomètre a été installé uniquement dans la direction du sud. Comme la zone sud était plus grande que la zone nord, elle a été utilisée comme un verger. Des tests de vitesse du vent ont été effectués sur cinq sites situés juste en dessous de la digue et sur 14 sites situés à des distances aléatoires de la digue. Les angles de vent testés étaient limités à ceux des vents soufflant depuis les directions nord et sud du remblai. Les tests de vitesse du vent ont été effectués sur 10 angles de vent, y compris chaque ensemble de quatre angles de vent avec un écart de 22,5° entre l’angle de vent NW-NE et l’angle de vent SW-SE. La figure 3 présente les angles de vent dans l’essai en soufflerie. L’anémomètre qui a mesuré les vitesses de référence du vent a été installé au-dessus de la route avec le remblai. Les hauteurs des 19 sites de mesure et de l’anémomètre de référence ont été fixées à 10 mm (la hauteur en grandeur réelle était de 1,5 m).

(a) Before
(a) Avant
(b) After
(b) Après

(a) Before
(a) Avant(b) After
(b) Après

Figure 2

Modèle terrestre installé à l’intérieur de la soufflerie.

Figure 3

Angles de vent et points de mesure.

3.2. Résultats des mesures de la vitesse du vent

Trois vitesses de vent de référence ont été utilisées pour mesurer les vitesses du vent : 3 m/s, 5 m/s et 7 m/s. Les vitesses de vent de référence étaient basées sur les vitesses de vent mesurées par l’anémomètre sur la route en remblai. Ce test a examiné les changements de vitesse du vent par site de mesure en fonction des changements des vitesses du vent de référence dans la zone environnante avant et après la construction du remblai.

La figure 3 montre la différence de niveau basée sur les sites de mesure des vitesses du vent autour du remblai et la hauteur de la route de remblai. La zone adjacente sous le remblai avait une différence de niveau moyenne de -8,5 m. Sur la base du point central du remblai, la zone de gauche avait la plus grande différence de niveau de -11 m, et la zone de droite avait une différence de niveau de -5,9 m.

La figure 4 montre le contour des mesures de la vitesse du vent par vitesse du vent de référence et site de mesure. La figure 5 montre la distribution des vitesses du vent par site de mesure en fonction des changements d’angle du vent dans la zone à droite du remblai. On a constaté que les changements de vitesse du vent par site de mesure variaient par rapport aux vitesses du vent de référence en fonction des changements d’angle du vent. Cependant, la vitesse du vent de la position sud-est en tant que vent de vallée sur le terrain était au maximum 60% plus petite que les vitesses du vent mesurées à partir des autres directions du vent. Après la construction de la route en remblai, la vitesse du vent a fortement baissé par rapport aux vitesses de référence dans toutes les directions du vent mesurées, à l’exception de certaines directions du nord. Les directions du vent (N et NNW) présentant de faibles changements de vitesse du vent avant et après la construction de la digue ont été trouvées dans les sites avec des hauteurs de digue plus faibles que les autres sites. Cette étude a examiné les changements de vitesse du vent en fonction de l’augmentation des vitesses de référence du vent avant et après la construction de la digue. Les angles du vent provenant de certaines directions du nord (N, NNW et NW) avant et après la construction de la digue ont montré que les taux de déclin des vitesses du vent après la construction étaient faibles, inférieurs à 20%, quel que soit le lieu de mesure ou la vitesse du vent. Une distance plus faible entre le site de mesure et le remblai et une augmentation de la vitesse du vent de référence ont entraîné un degré plus élevé de déclin de la vitesse du vent. Cette étude a examiné les changements de vitesse du vent par rapport aux vitesses de référence en fonction de la différence de niveau entre la hauteur du remblai et le site de mesure. Dans le cas du site de mesure 3, il se trouvait à -13,6 m sous la route de remblai. Après sa construction, les changements de vitesse du vent étaient de 1 ou moins pour toutes les vitesses du vent. Il a été confirmé que le taux de déclin des vitesses du vent était influencé par la différence de niveau par rapport au remblai.

Figure 4

Schéma de mesure de la vitesse du vent.

(a) Point 3
(a) point 3
(b) Point 4
(b) point 4
(c) Point 10
(c) point 10
(d) Point 13
(d) point 13

(a) Point 3
(a) point 3(b) Point 4
(b) Point 4(c) Point 10
(c) Point 10(d) Point 13
(d) Point 13

Figure 5

Distribution des vitesses du vent par site de mesure en fonction des changements d’angle du vent dans la zone à droite du remblai.

La figure 6 montre les changements de vitesse du vent par site de mesure en fonction des changements d’angle du vent dans la zone à gauche du remblai. La zone de gauche contenait de nombreuses zones qui étaient plus élevées de plus de 50% en termes de différence de niveau moyen. La zone de gauche a également été influencée par les sites de mesure et les angles de vent dans le degré des changements de vitesse du vent par rapport aux vitesses de référence avant et après la construction du remblai. Le site de mesure 5, situé juste en dessous du remblai, présentait une différence de niveau de -11,5 m par rapport à la route de remblai et montrait une forte diminution de la vitesse du vent de plus de 70 % après la construction du remblai pour une vitesse de référence de 3 m/s. Cependant, les sites de mesure 9, 14 et 15 ont montré peu de changements dans la vitesse du vent par rapport aux vitesses de référence en ce qui concerne les angles du vent dans la direction du sud avant et après la construction du remblai. Cela est probablement dû au fait que ces sites présentaient des différences de niveau plus importantes que les sites de droite équivalents. Il a été confirmé que les changements de vitesse du vent autour du remblai étaient largement influencés par la distance et la différence de niveau par rapport au remblai.

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

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

Figure 6

Distribution des vitesses du vent par site de mesure en fonction des changements d’angle du vent dans la zone à gauche du remblai.

La figure 7 montre les changements de vitesse du vent par distance à partir du remblai en fonction des changements d’angle du vent. Avant la construction de la digue, les changements de vitesse du vent en fonction de la distance se sont avérés cohérents sans grandes influences des angles du vent. Cependant, après la construction de la digue, les changements de vitesse du vent comparés aux vitesses de référence en fonction de la distance de la digue ont été confirmés comme étant influencés par les angles du vent. En ce qui concerne les changements de vitesse du vent en fonction de la distance de mesure des angles de vent SSW et SW, le site situé à 3 ( = la hauteur de la digue) de la digue a montré une diminution des rapports de vitesse du vent de plus de 60% par rapport au site situé à 1,5 de la digue, indépendamment des changements de vitesse du vent. Cependant, dans l’angle de vent NNW soufflé depuis le nord de la digue, il n’y avait pas de changement de vitesse du vent en fonction de la distance. Les changements de vitesse du vent en fonction de la distance par rapport à la digue ont été influencés par les angles de vent. La figure 8 montre la distribution de la vitesse du vent dans la zone entourant le remblai lorsque le vent soufflait du SSW à 3 m/s.

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

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

Figure 7

Vitesses du vent par minute selon la distance du remblai en fonction des changements d’angle du vent.

(a) Before
(a) Avant
(b) After
(b) Après

(a) Before
(a) Avant(b) After
(b) Après

Figure 8

Tableau de distribution de la vitesse globale du vent dans l’emplacement avant et après la construction du remblai (angle du vent = SSW).

La figure 8 sous la distribution de la vitesse du vent montre la topographie du terrain par couleur. Les zones d’altitudes inférieures sont représentées en noir, et les altitudes supérieures sont représentées en rouge. Avant l’insertion de la pente modèle, la vitesse du vent était distribuée en fonction de la topographie. Par conséquent, la zone de gauche, qui présentait une topographie plus élevée, avait toujours au moins 2 m/s de vitesse du vent. Dans le niveau inférieur, la vitesse du vent était toujours d’au moins 1,35 m/s. Cependant, lorsque les remblais de l’autoroute ont été construits, la zone de droite, avec sa topographie plus basse, a connu une réduction de plus de 55% de la vitesse du vent, ce qui a réduit la vitesse du vent à moins de 1 m/s. Il n’y avait pas de réduction significative de la vitesse du vent dans la zone de gauche avec une différence de niveau plus petite.

4. Expérience de terrain

Pour identifier la corrélation entre la vitesse du vent de surface et le changement de température dans la zone des remblais d’autoroute, une expérience de terrain a été réalisée. La figure 9 montre la distance entre l’observatoire météorologique et le site de l’expérience de terrain (8,6 km en ligne droite à partir des points mesurés). L’expérience sur le terrain a été réalisée sur la base d’une température moyenne de 5,6°, d’une température maximale de 21,4°, d’une température minimale de -4,1° et d’une vitesse moyenne du vent de 3,4 m/s en mars (comme observé dans l’observatoire météorologique le plus proche). Dans l’expérience de terrain, la distribution de la vitesse du vent et de la température a été identifiée en se concentrant sur le point le plus bas (-11,5 m) et le point le plus haut (1,2 m) de la digue. La figure 10 montre l’emplacement du site de l’expérience sur le terrain. Pour identifier les changements de la vitesse du vent et de la température en fonction de la hauteur du remblai, des anémomètres ont été installés aux points les plus hauts et les plus bas.

Figure 9

Distance entre l’observatoire météorologique et les points mesurés sur le terrain.

Figure 10

Points mesurés sur le terrain.

Cinq points entre les deux anémomètres ont été sélectionnés comme points de mesure de la température. Le changement de température a été enregistré pendant 18 jours, et les données de température moyenne mesurées toutes les 5 minutes ont été automatiquement sauvegardées. La plage de mesure du capteur de température (enregistreur de données HOBO Pro v2 Tem/RH) était de -40-70°C, et la plage de mesure du capteur de vitesse du vent était de 0,5-50 m/s. La figure 11 compare les températures (moyenne, maximale et minimale) et les vitesses du vent entre les données enregistrées dans l’observatoire météorologique et celles mesurées sur le terrain pendant la période expérimentale de 18 jours. La station météorologique était distante de 8,6 km en ligne droite du lieu de mesure sur le terrain, mais leurs températures moyennes étaient cohérentes. Cependant, le nombre de jours où une température minimale inférieure à 0°C a été observée était de 9 jours selon l’observatoire météorologique mais de 15 jours dans l’expérience sur le terrain, ce qui signifie que les points mesurés sur le terrain ont eu six jours de plus qui ont montré une température minimale inférieure à 0°C. Lorsque la température moyenne dans l’observatoire météorologique était de -4,1°C, elle était de -9,1°C sur le site de l’expérience sur le terrain. En ce qui concerne la distribution de la vitesse moyenne du vent, une vitesse de 1,1 m/s-2 m/s a été observée pendant huit jours sur le terrain, alors qu’elle n’a été observée que pendant deux jours à l’observatoire météorologique. Une vitesse du vent supérieure à 3 m/s a été observée pendant trois jours sur le terrain et neuf jours à l’observatoire météorologique. La vitesse du vent était plus faible dans les points mesurés sur le terrain qu’à l’observatoire météorologique. En comparant les données météorologiques entre l’observatoire météorologique et le site d’expérimentation sur le terrain pendant la période expérimentale (18 jours), on a constaté que des températures plus élevées et des vitesses de vent plus faibles ont été observées plus souvent sur le site d’expérimentation sur le terrain, bien que les températures les plus élevées enregistrées aient été presque identiques. La figure 12 montre la vitesse moyenne du vent et la température aux points (1,2 m et -11,5 m du remblai) tracés en fonction du temps. On a constaté que la température est tombée en dessous de 0°C lorsque la vitesse du vent a rapidement diminué avant 6 heures du matin et après 18 heures.

(a) Average temperature
(a) Température moyenne
(b) Maximum temperature
(b) Température maximum
(c) Minimum temperature
(c) Température minimum
(d) Velocity
(d) Vitesse

(a) Average temperature
(a) Température moyenne température(b) Maximum temperature
(b) Température maximale(c) Minimum temperature
(c) Température minimale(d) Velocity
(d) Vélocité

Figure 11

Variation de la vitesse du vent en fonction de la variation de l’angle du vent par les points mesurés avant et après la construction du remblai.

Figure 12

Distribution de la température et de la vitesse du vent aux points mesurés par zone temporelle pendant la période de mesure.

Le point le plus bas du site (point de mesure de la température 1) a montré une température inférieure de 2°C à celle de l’autre point de la même hauteur sur le remblai (point de mesure de la température 6). La température et la vitesse du vent ont augmenté à partir de 8 heures du matin et ont atteint un pic à 14 heures. Ensuite, la température et la vitesse du vent ont diminué. Cependant, les températures et les vitesses du vent aux points situés à une hauteur inférieure à celle de la digue étaient jusqu’à 40% inférieures à celles des points situés à une hauteur supérieure à la digue. Ces résultats ont confirmé que la température et la vitesse du vent étaient toutes deux affectées par le remblaiement sur le site de l’expérience de terrain. En général, les distributions de température par hauteur ne donnent pas de grands écarts de température par hauteur les jours nuageux en raison des faibles quantités de rayonnement. Cependant, elles montrent de grands écarts de température par hauteur les jours clairs et sans vent. Alors que les températures des sites de basse altitude installés avec le remblai ont été mesurées à des niveaux inférieurs à ceux des sites de haute altitude à l’aube lorsque la température est inférieure à zéro et dans la soirée, elles ont été mesurées à des niveaux supérieurs à midi lorsque la température augmente. En d’autres termes, un phénomène d’inversion de température a été observé.

Ce phénomène d’inversion de température est illustré à la figure 13, qui montre un graphique des moyennes temporelles pendant la période de mesure. Dans les données mesurées, la température des zones basses était inférieure de 2,0°C à celle des zones hautes la nuit, mais elle était également supérieure de 3,5°C le jour. La figure 13 montre les données de 24 heures mesurées aux points d’enquête les jours de pluie et les jours précédant les jours de pluie. Dans la journée précédant les jours de pluie, il y avait un net phénomène d’inversion de température dans les zones basses. La température était inférieure à zéro à l’aube et le soir et supérieure à zéro l’après-midi. Cependant, pendant les jours de pluie, tous les sites d’enquête ont montré d’infimes différences de température entre le jour et la nuit, inférieures à 1°C.

(a) Temperature and wind velocity distribution on clear days with temperature reversal by point
(a) Distribution de la température et de la vitesse du vent les jours clairs avec inversion de la température par point
(b) Temperature and wind velocity distribution on rainy days without temperature reversal by point
(b) Distribution de la température et de la vitesse du vent les jours de pluie sans inversion de la température par point

(a) Temperature and wind velocity distribution on clear days with temperature reversal by point
(a) Distribution de la température et de la vitesse du vent par temps clair avec inversion de température par point(b) Temperature and wind velocity distribution on rainy days without temperature reversal by point
(b) Distribution de la température et de la vitesse du vent par temps de pluie sans inversion de température par point

Figure 13

Distribution de la température et de la vitesse du vent par temps clair et par temps de pluie.

5. Relation entre la vitesse du vent et le changement de température

On a examiné le graphique de distribution des vitesses du vent et des températures après la construction de la digue. La figure 14 montre le graphique de distribution des vitesses horaires du vent et des températures par site d’expérimentation. Sur la base des caractéristiques géographiques, 18 jours de données provenant d’un site de haut niveau (+1,2 m sur le site du remblai) et d’un site de bas niveau (-13,6 m sur le site du remblai) ont été utilisés. Pour comprendre les caractéristiques des vitesses du vent et des changements de température, une analyse horaire (18 h-6 h et 6 h-18 h) a été réalisée. Les changements de vitesse du vent à l’aube et pendant les heures du soir étaient très faibles, inférieurs à 0,3-0,5 m/s. Le site de basse altitude (température 1) situé sous le remblai a montré des changements de température compris entre 0 et -4°C, tandis que le site de haute altitude a montré des changements de température allant de 0,4 à -0,4°C. Le site de bas niveau a révélé une plus grande gamme de changements de température que le site de haut niveau. Pendant les heures où la vitesse du vent mesurée était très faible (0,5 m/s), la station de basse altitude a enregistré des températures inférieures à zéro dans toutes les plages de température. La température minimale de -4°C de la station de basse altitude a montré une différence de température plus de dix fois supérieure à celle de la station de haute altitude dans la même gamme de vitesses de vent. Pendant les heures du matin et de l’après-midi, lorsque la vitesse du vent a été mesurée à 2,4 m/s ou moins, la différence entre les températures maximale et minimale du site de basse altitude était de 10°C. Cependant, la différence dans le site de haut niveau était de 5°C. En ce qui concerne les caractéristiques des températures horaires, il a été confirmé que la digue réduisait la vitesse du vent et abaissait la température à un niveau inférieur à zéro. Il a également été déterminé que les régions stagnantes sans changement de vitesse du vent en raison du remblai ont influencé la température.

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

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

Figure 14

Distribution entre la vitesse du vent et la température par fuseau horaire.

6. Conclusion

Les résultats de cette étude concernant les changements de vitesse du vent et de température causés par le remblai autour d’une autoroute construite sur une topographie en pente sont les suivants.

Les changements de vitesse du vent autour du remblai ont été influencés par les vitesses du vent environnant, les angles du vent, les différences de niveau des zones environnantes en fonction de la hauteur du remblai, et la distance des zones par rapport au remblai. Les changements de vitesse du vent ont été évalués en différents termes selon le site de mesure. Cependant, une vitesse du vent de référence plus faible a entraîné un taux de déclin des vitesses du vent plus important. En outre, en termes de changements d’angle du vent, les vitesses des vents soufflés depuis les zones en pente et en forme de vallée ont diminué jusqu’à plus de 60% après la construction de la digue. De plus, le taux de diminution des vitesses du vent dû à la différence de niveau des zones environnantes en fonction de la hauteur de la digue s’est avéré être le plus important dans la zone présentant la plus grande différence de niveau par rapport à la partie centrale de la digue. Les changements de vitesse du vent en fonction de la distance de la digue ont montré une augmentation dans la gamme de déclin des vitesses du vent jusqu’à la distance de 3. Des mesures sur le terrain ont été effectuées pour déterminer les changements de vitesse du vent et de température après la construction de la digue. Les résultats des mesures sur le terrain ont également confirmé les changements de vitesse du vent en fonction de la hauteur de la digue et de la différence de niveau. Dans la partie centrale de la digue, la vitesse du vent la plus faible a été mesurée, tandis que le degré de changement de la vitesse du vent s’est avéré être faible. Les résultats de l’essai en soufflerie sont conformes à la tendance générale. Le site présentant de faibles variations de la vitesse du vent (sous le remblai) a enregistré des températures plus basses que le site plus élevé. Les changements de température le soir et à l’aube, lorsque de faibles vitesses de vent ont été mesurées, étaient plus importants par rapport aux autres heures. Après la construction de la digue, les températures ont également baissé en même temps que les vitesses du vent.

Conflit d’intérêts

Les auteurs ne déclarent aucun conflit d’intérêts concernant la publication de cet article.

Remerciements

Ce travail a été soutenu par la Fondation nationale de recherche de Corée (NRF) Subvention financée par le gouvernement coréen (MEST) (no 2011-0028567).