Abstract

Strutture artificiali come i terrapieni costruiti durante la costruzione di autostrade influenzano il flusso d’aria circostante. Vari tipi di danni possono verificarsi a causa dei cambiamenti della velocità del vento e della temperatura intorno ai terrapieni autostradali. Tuttavia, nessuno studio ha misurato accuratamente i cambiamenti micrometeorologici (velocità del vento e temperatura) dovuti ai terrapieni. Questo studio ha condotto un test nella galleria del vento e una misurazione sul campo per identificare i cambiamenti della velocità del vento e della temperatura prima e dopo la costruzione di terrapieni intorno alle strade. I cambiamenti nella velocità del vento intorno a un terrapieno dopo la sua costruzione sono risultati influenzati dalla velocità del vento circostante, dall’angolo del vento, dalla differenza di livello e dalla distanza dal terrapieno. Quando la differenza di livello dall’argine era grande e la distanza era fino a 3H, il grado di diminuzione della velocità del vento è risultato essere grande. Nei cambiamenti delle velocità del vento di riferimento intorno all’argine, gli aumenti della velocità del vento non erano proporzionali al tasso di diminuzione delle velocità del vento. La costruzione del terrapieno ha influenzato le temperature circostanti. Il grado di cambiamento della temperatura era grande nelle posizioni con grandi differenze di livello dall’argine all’alba e durante le ore serali quando i cambiamenti della velocità del vento erano piccoli.

1. Introduzione

Quando un’autostrada viene costruita in una zona montuosa, possono essere introdotti terrapieni e gallerie. Le autostrade costruite in zone montuose con questi metodi possono danneggiare i prodotti agricoli disturbando la luce naturale del sole e la ventilazione di una zona. Quando una struttura artificiale come un terrapieno viene costruita in un’area di coltivazione di “frutta”, la perturbazione del flusso d’aria naturale può causare il cambiamento della temperatura dell’area, che può provocare danni come l’appassimento degli alberi da frutto, la riduzione della resa dei raccolti e i ritardi nella fioritura, tutti fattori che riducono la qualità dei raccolti. Anche se i corridoi del vento possono essere installati intorno agli argini per prevenire i danni del freddo tagliando il flusso d’aria, non sono stati particolarmente efficaci. La maggior parte dei danni causati dal freddo agli alberi da frutta nelle aree con terrapieni autostradali si verifica in primavera, quando il vento è debole. Questo perché la maggior parte dei danni da freddo sono causati da un flusso d’aria insufficiente. In particolare, quando i pendii vengono costruiti su terreni aperti a forma di valle, il libero flusso d’aria è bloccato dai terrapieni dell’autostrada, e la temperatura nell’area diventa più bassa di quella di altre aree vicine, aumentando i danni da freddo. I cambiamenti del flusso d’aria nelle aree in pendenza sono più complicati e diversificati a causa degli effetti topografici.

Ci sono molti fenomeni unici per le diverse topografie, come le raffiche e gli aumenti e le diminuzioni della velocità del vento causati dagli effetti di copertura. La velocità del vento è aumentata su un pendio, e può essere aumentata da alcuni altri effetti topografici del terreno. Molti studi hanno esaminato l’aumento delle velocità del vento in aree montuose, vallive e in pendenza. Sia Jackson e Hunt che Mason e Sykes hanno studiato gli effetti dell’aumento della velocità del vento in aree di bassa montagna senza fenomeni di separazione. Bowen ha studiato la velocità del vento in aree montuose bidimensionali semplici. Tayor e Lee hanno proposto un algoritmo per prevedere gli aumenti di velocità del vento al picco di un’area montuosa. La maggior parte degli studi si sono concentrati sulla distribuzione delle velocità del vento in varie condizioni di corrente calda in aree montuose (Newley, Neff e King, Finardi et al., Booij et al. e Vosper et al.) Miller e Davenport e Li et al. hanno eseguito analisi comparative sugli aumenti di velocità del vento in aree montuose complesse, considerando la rugosità della superficie suggerita nei principali criteri di carico e nelle caratteristiche geografiche circostanti. Inoltre, hanno enfatizzato la rugosità della superficie e le condizioni della corrente d’aria circostante nel prevedere gli aumenti della velocità del vento. Weng et al. hanno proposto linee guida sulle correnti d’aria in una geografia complessa considerando le caratteristiche geografiche e la rugosità della superficie. Svoboda e Čermák hanno misurato le velocità del vento e la loro distribuzione nelle creste delle montagne Erzgebirge usando le osservazioni Doppler Sodar. Chock e Cochran hanno eseguito un test nella galleria del vento per studiare la velocità del fenomeno di aumento del vento su un’isola con una topografia varia e hanno proposto un modello sperimentale riguardante il picco e l’aumento della velocità del vento che potrebbe essere applicato alla progettazione di strutture sul campo.

Tuttavia, i rilevati autostradali influenzano le correnti inferiori alla base di un pendio. Non sono stati condotti studi sufficienti sul flusso d’aria vicino a una struttura artificiale come un terrapieno autostradale. Poiché i frutti cresciuti nel terreno nudo sul fondo di un pendio sono sensibili alla temperatura e alla velocità del vento, la velocità del vento e la temperatura dovrebbero essere valutate prima di costruire strade sul pendio. In questo studio, sono state analizzate le variazioni di velocità del vento e di temperatura prima e dopo la costruzione di terrapieni autostradali su terreni aperti a forma di valle. Per i cambiamenti della velocità del vento, è stato eseguito un test nella galleria del vento usando dei modelli. Nel test della galleria del vento, è stato usato un modello per identificare il cambiamento della velocità del vento prima e dopo la costruzione di terrapieni autostradali. La correlazione tra la velocità del vento e la temperatura vicino ai terrapieni autostradali è stata identificata quando è stato condotto l’esperimento sul campo nelle aree vicine al terrapieno dell’autostrada.

2. Luogo e metodo di studio

Nel sito del test, le fattorie di frutta sono state distribuite intorno a un’area composta da un terrapieno di 1,5 km in un tratto di costruzione dell’autostrada. I terrapieni dell’autostrada, situati a 36° 3.4′N e 140° 7.5′ (E), e le loro aree circostanti sono mostrati nella Figura 1. Prima della costruzione dei terrapieni, l’aria poteva fluire naturalmente verso il basso della montagna. Tuttavia, sembra che la costruzione degli argini abbia influenzato il flusso d’aria. Per valutare la velocità del vento e il cambiamento di temperatura nelle aree circostanti i terrapieni dell’autostrada, sono stati eseguiti due tipi di test. In primo luogo, realizzando un modello di terreno in miniatura, è stato eseguito un test nella galleria del vento per identificare i cambiamenti della velocità del vento nei punti di rilevamento prima e dopo la costruzione. In secondo luogo, è stato eseguito un esperimento sul campo per identificare la correlazione tra i cambiamenti di temperatura e velocità del vento nell’area di coltivazione della frutta dopo l’implementazione del terrapieno.

Figura 1

Mappa topografica dell’area circostante il terrapieno.

3. Test nella galleria del vento

3.1. Modello sperimentale

Per identificare il flusso d’aria vicino ai terrapieni dell’autostrada, è stato eseguito un test di velocità del vento su un modello di terra in scala 1/150. Il modello di terra per la galleria del vento è stato fatto di polistirolo, e una barra di alluminio è stata installata in modo che gli anemometri potessero essere installati per misurare la velocità del vento. Il dispositivo della galleria del vento a strato limite turbolento era del tipo a circolazione verticale a circuito chiuso, e la dimensione della sezione della galleria era di 12 m di larghezza, 2,5 m di altezza e 40 m di lunghezza. La figura 2 mostra il modello di terreno sperimentale installato all’interno della galleria del vento. Per identificare i cambiamenti di velocità del vento nei terrapieni autostradali, sono stati utilizzati anemometri multicanale (System 6242 Modello 1560). L’esperimento è stato eseguito per identificare i cambiamenti nella velocità del vento in base alla differenza di livello nella topografia circostante prima e dopo la costruzione di argini autostradali con una certa velocità iniziale del vento. Per identificare i cambiamenti nella velocità del vento sotto il terrapieno, sono stati selezionati un totale di 19 punti, poiché c’era una differenza nei livelli dal lato sud e dal lato nord del terrapieno. L’anemometro è stato installato solo nella direzione sud. Poiché l’area meridionale era più grande di quella settentrionale, è stata utilizzata come frutteto. Le prove di velocità del vento sono state condotte in cinque siti appena sotto l’argine e in 14 siti a distanze casuali dall’argine. Gli angoli del vento testati erano limitati a quelli dei venti soffiati dalle direzioni nord e sud dell’argine. Le prove di velocità del vento sono state eseguite su 10 angoli di vento, compresa ogni serie di quattro angoli di vento con uno scarto di 22,5° tra l’angolo del vento NW-NE e l’angolo del vento SW-SE. La figura 3 presenta gli angoli del vento nel test della galleria del vento. L’anemometro che misurava le velocità del vento di riferimento era installato sopra la strada con il terrapieno. Le altezze dei 19 siti di misurazione e dell’anemometro di riferimento erano fissate a 10 mm (l’altezza in scala reale era di 1,5 m).

(a) Prima

(b) Dopo

(a) Prima
(b) Dopo

Figura 2

Modello di terreno installato all’interno della galleria del vento.

Figura 3

Angoli del vento e punti di misurazione.

3.2. Risultati della misurazione della velocità del vento

Sono state usate tre velocità del vento di riferimento per misurare le velocità del vento: 3 m/s, 5 m/s, e 7 m/s. Le velocità del vento di riferimento erano basate sulle velocità del vento misurate dall’anemometro sulla strada arginale. Questo test ha esaminato i cambiamenti della velocità del vento per sito di misurazione in base ai cambiamenti nelle velocità del vento di riferimento nell’area circostante prima e dopo la costruzione del terrapieno.

La figura 3 mostra la differenza di livello basata sui siti di misurazione per misurare le velocità del vento intorno al terrapieno e l’altezza della strada arginale. L’area adiacente sotto l’argine aveva una differenza di livello media di -8,5 m. Basandosi sul punto centrale dell’argine, l’area sinistra aveva la più grande differenza di livello di -11 m, e l’area destra aveva una differenza di livello di -5,9 m.

La figura 4 mostra il contorno delle misure della velocità del vento per velocità del vento di riferimento e sito di misurazione. La figura 5 mostra la distribuzione delle velocità del vento per sito di misurazione in base alle variazioni dell’angolo del vento nell’area a destra del terrapieno. Le variazioni della velocità del vento per sito di misurazione sono risultate variare rispetto alle velocità del vento di riferimento in base alle variazioni dell’angolo del vento. Tuttavia, la velocità del vento della posizione sud-est come il vento di valle sulla terra era al massimo il 60% più piccola delle velocità del vento misurate dalle altre direzioni del vento. Dopo la costruzione della strada arginale, sono state mostrate grandi diminuzioni della velocità del vento rispetto alle velocità del vento di riferimento in tutte le direzioni del vento misurate, eccetto alcune direzioni settentrionali. Le direzioni del vento (N e NNW) con piccole variazioni della velocità del vento prima e dopo la costruzione del terrapieno sono state trovate nei siti con altezze del terrapieno inferiori rispetto agli altri siti. Questo studio ha esaminato i cambiamenti della velocità del vento secondo gli aumenti delle velocità del vento di riferimento prima e dopo la costruzione del terrapieno. Gli angoli del vento da alcune direzioni settentrionali (N, NNW e NW) prima e dopo la costruzione del terrapieno hanno mostrato che i tassi di declino delle velocità del vento dopo la costruzione erano piccoli, meno del 20%, indipendentemente dal luogo di misurazione o dalla velocità del vento. Una minore distanza tra il sito di misurazione e il terrapieno e un aumento della velocità del vento di riferimento hanno portato a un corrispondente maggior grado di declino della velocità del vento. Questo studio ha esaminato i cambiamenti della velocità del vento rispetto alle velocità del vento di riferimento secondo la differenza di livello tra l’altezza dell’argine e il sito di misurazione. Nel caso del sito di misurazione 3, era di -13,6 m sotto la strada arginale. Dopo la sua costruzione, le variazioni di velocità del vento erano 1 o inferiori in tutte le velocità del vento. È stato confermato che il tasso di declino delle velocità del vento è stato influenzato dalla differenza di livello dal terrapieno.

Figura 4

Outline of measurement of wind velocity.

(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

Distribuzione delle velocità del vento per sito di misurazione secondo le variazioni dell’angolo del vento nella zona a destra dell’argine.

La figura 6 mostra le variazioni della velocità del vento per sito di misurazione in base alle variazioni dell’angolo del vento nell’area a sinistra del terrapieno. L’area sinistra conteneva molte aree che erano più alte del 50% in termini di differenza di livello medio. L’area sinistra è stata anche influenzata dai siti di misurazione e dagli angoli del vento nel grado di variazione della velocità del vento rispetto alle velocità del vento di riferimento prima e dopo la costruzione del terrapieno. Il sito di misurazione 5 situato proprio sotto il terrapieno aveva una differenza di livello di -11,5 m dalla strada del terrapieno e ha mostrato un grande grado di diminuzione della velocità del vento con oltre il 70% dopo la costruzione del terrapieno ad una velocità del vento di riferimento di 3 m/s. Tuttavia, i siti di misurazione 9, 14 e 15 hanno mostrato pochi cambiamenti di velocità del vento rispetto alle velocità del vento di riferimento per quanto riguarda gli angoli del vento della direzione sud prima e dopo la costruzione del terrapieno. Ciò è probabilmente dovuto al fatto che questi siti avevano maggiori differenze di livello rispetto agli equivalenti siti di destra. È stato confermato che i cambiamenti di velocità del vento intorno al terrapieno sono stati ampiamente influenzati dalla distanza e dalla differenza di livello dal terrapieno.

(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

Distribuzione delle velocità del vento per sito di misurazione secondo le variazioni dell’angolo del vento nella zona a sinistra del terrapieno.

La figura 7 mostra le variazioni della velocità del vento per distanza dall’argine in base alle variazioni dell’angolo del vento. Prima della costruzione dell’argine, i cambiamenti della velocità del vento in base alla distanza sono stati mostrati coerenti senza grandi influenze dagli angoli del vento. Tuttavia, dopo la costruzione dell’argine, i cambiamenti della velocità del vento rispetto alle velocità del vento di riferimento in base alla distanza dall’argine sono stati confermati essere influenzati dagli angoli del vento. Nelle variazioni di velocità del vento in base alla distanza di misurazione degli angoli del vento SSW e SW, il sito che era a 3 (= l’altezza dell’argine) lontano dall’argine ha mostrato un calo dei rapporti di velocità del vento fino a oltre il 60% rispetto al sito a 1,5 metri dall’argine, indipendentemente dalle variazioni di velocità del vento. Tuttavia, nell’angolo di vento NNW soffiato dal nord dell’argine, non ci sono state variazioni di velocità del vento in base alla distanza. Le variazioni di velocità del vento in base alla distanza dall’argine sono state influenzate dagli angoli del vento. La Figura 8 mostra la distribuzione della velocità del vento nell’area circostante l’argine quando il vento soffiava da SSW a 3 m/s.

(a) SW

(b) SSW

(c) NNE

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

Figura 7

Velocità del vento al minuto per distanza dell’argine secondo i cambiamenti di angolo del vento.

(a) Prima

(b) Dopo

(a) Prima
(b) Dopo

Figura 8

Cartogramma di distribuzione della velocità del vento all’interno della località prima e dopo la costruzione del terrapieno (angolo del vento = SSW).

La figura 8 sotto la distribuzione della velocità del vento mostra la topografia del campo per colore. Le aree con altitudini più basse sono mostrate in nero, e le altitudini più alte sono mostrate in rosso. Prima di inserire la pendenza del modello, la velocità del vento era distribuita secondo la topografia. Pertanto, la zona sinistra, che aveva una topografia più alta, aveva sempre almeno 2 m/s di velocità del vento. Nel livello inferiore, c’era sempre almeno 1,35 m/s di velocità del vento. Tuttavia, quando furono costruiti gli argini dell’autostrada, l’area destra con la sua topografia più bassa ebbe una riduzione della velocità del vento di oltre il 55%, che ridusse la velocità del vento a meno di 1 m/s. Non c’è stata una riduzione significativa della velocità del vento nell’area sinistra con una differenza di livello minore.

4. Esperimento sul campo

Per identificare la correlazione tra la velocità del vento in superficie e il cambiamento di temperatura nell’area dei terrapieni dell’autostrada, è stato eseguito un esperimento sul campo. La figura 9 mostra la distanza tra l’osservatorio meteorologico e il sito dell’esperimento sul campo (8,6 km in linea retta dai punti misurati). L’esperimento sul campo è stato condotto sulla base di una temperatura media di 5,6°, una temperatura massima di 21,4°, una temperatura minima di -4,1° e una velocità media del vento di 3,4 m/s in marzo (come osservato nell’osservatorio meteorologico più vicino). Nell’esperimento sul campo, la velocità del vento e la distribuzione della temperatura sono state identificate concentrandosi sul punto più basso (-11,5 m) e sul punto più alto (1,2 m) dell’argine. La figura 10 mostra la posizione del sito dell’esperimento sul campo. Per identificare le variazioni della velocità del vento e della temperatura in base all’altezza del terrapieno, sono stati installati anemometri nei punti più alti e più bassi.

Figura 9

Distanza tra l’osservatorio meteorologico e i punti misurati sul campo.

Figura 10

Punti misurati sul campo. La variazione di temperatura è stata registrata per 18 giorni, e i dati medi di temperatura misurati ogni 5 minuti sono stati salvati automaticamente. La gamma di misurazione del sensore di temperatura (HOBO Pro v2 Tem/RH Data Logger) era di -40-70°C, e la gamma di misurazione del sensore di velocità del vento era di 0,5-50 m/s. La figura 11 confronta le temperature (media, massima e minima) e le velocità del vento tra i dati registrati nell’osservatorio meteorologico e quelli misurati nell’esperimento sul campo durante il periodo sperimentale di 18 giorni. La stazione meteorologica si trovava a 8,6 km di distanza in linea retta dal luogo di misurazione sul campo, ma le loro temperature medie erano coerenti. Tuttavia, il numero di giorni in cui è stata osservata una temperatura minima inferiore a 0°C è stato di 9 giorni secondo l’osservatorio meteorologico ma di 15 giorni nell’esperimento sul campo, il che significa che i punti misurati sul campo hanno avuto sei giorni in più che hanno mostrato una temperatura minima inferiore a 0°C. Quando la temperatura media nell’osservatorio meteorologico era di -4,1°C, era di -9,1°C nel sito della sperimentazione sul campo. Per la distribuzione della velocità media del vento, una velocità del vento di 1,1 m/s-2 m/s è stata mostrata per otto giorni sul campo, mentre è stata mostrata solo per due giorni all’osservatorio meteorologico. Una velocità del vento superiore a 3 m/s è stata mostrata per tre giorni nell’esperimento sul campo e per nove giorni all’osservatorio meteorologico. La velocità del vento era più bassa nei punti misurati sul campo che all’osservatorio meteorologico. Confrontando i dati meteorologici tra l’osservatorio meteorologico e il sito dell’esperimento sul campo durante il periodo sperimentale (18 giorni), è stato trovato che temperature più alte e velocità del vento più basse sono state osservate più spesso nel sito dell’esperimento sul campo, anche se le temperature più alte registrate erano quasi identiche. La figura 12 mostra la velocità media del vento e la temperatura in punti (1,2 m e -11,5 m dall’argine) tracciati contro il tempo. Si è trovato che la temperatura è scesa sotto 0°C quando la velocità del vento è diminuita rapidamente prima delle 6 del mattino e dopo le 18 del pomeriggio.

(a) Temperatura media

(b) Temperatura massima

(c) Temperatura minima

(d) Velocità

(a) Media Temperatura
(b) Temperatura massima
(c) Temperatura minima
(d) Velocità

Figura 11

La velocità del vento cambia in base alla variazione dell’angolo del vento nei punti misurati prima e dopo la costruzione del terrapieno.

Figura 12

Distribuzione della temperatura e della velocità del vento nei punti misurati per zona temporale durante il periodo di misurazione.

Il punto più basso del sito (Punto di misura della temperatura 1) ha mostrato una temperatura inferiore di 2°C rispetto all’altro punto della stessa altezza sul terrapieno (Punto di misura della temperatura 6). La temperatura e la velocità del vento sono aumentate dalle 8 del mattino e hanno raggiunto un picco alle 14 del pomeriggio. In seguito, sia la temperatura che la velocità del vento sono diminuite. Tuttavia, le temperature e le velocità del vento nei punti più bassi dell’altezza dell’argine erano fino al 40% più basse di quelle nei punti più alti dell’argine. Da questi risultati, è stato confermato che sia la temperatura che la velocità del vento sono state influenzate dal riempimento nel sito dell’esperimento sul campo. In generale, le distribuzioni di temperatura per altezza non producono grandi deviazioni di temperatura per altezza nei giorni nuvolosi a causa delle piccole quantità di radiazione. Tuttavia, mostrano grandi deviazioni di temperatura in base all’altezza nei giorni sereni e senza vento. Mentre le temperature dei siti a bassa quota installati con l’argine sono state misurate a livelli più bassi di quelle dei siti ad alta quota all’alba con temperature sotto zero e la sera, sono state misurate a livelli più alti a mezzogiorno quando la temperatura è aumentata. In altre parole, è stato osservato un fenomeno di inversione della temperatura.

Questo fenomeno di inversione della temperatura è mostrato nella figura 13, che mostra un grafico delle medie temporali durante il periodo di misurazione. Nei dati misurati, la temperatura nelle aree più basse era di 2,0°C più bassa che nelle aree più alte durante la notte, ma era anche 3,5°C più alta durante il giorno. La figura 13 mostra 24 ore di dati misurati nei punti di rilevamento nei giorni di pioggia e nei giorni precedenti i giorni di pioggia. Durante il giorno prima dei giorni di pioggia, c’era un chiaro fenomeno di inversione della temperatura nelle aree più basse. La temperatura era sotto lo zero all’alba e alla sera e sopra lo zero nel pomeriggio. Tuttavia, durante i giorni di pioggia, tutti i siti di indagine hanno mostrato minime differenze di temperatura tra il giorno e la notte di meno di 1°C.

(a) Distribuzione della temperatura e della velocità del vento nei giorni sereni con inversione di temperatura per punto

(b) Distribuzione della temperatura e della velocità del vento nei giorni di pioggia senza inversione di temperatura per punto

(a) Temperatura e distribuzione della velocità del vento nei giorni sereni con inversione di temperatura per punto
(b) Distribuzione della temperatura e della velocità del vento nei giorni di pioggia senza inversione di temperatura per punto

Figura 13

Distribuzione della temperatura e della velocità del vento nei giorni sereni e nei giorni di pioggia.

5. Relazione tra velocità del vento e variazione di temperatura

E’ stato esaminato il grafico di distribuzione delle velocità del vento e delle temperature dopo la costruzione dell’argine. La figura 14 mostra il grafico di distribuzione delle velocità orarie del vento e delle temperature per sito di sperimentazione. In base alle caratteristiche geografiche, sono stati utilizzati 18 giorni di dati da un sito di alto livello (+1,2 m sulla base del sito del terrapieno) e un sito di basso livello (-13,6 m sulla base del sito del terrapieno). Per capire le caratteristiche delle velocità del vento e le variazioni di temperatura, è stata eseguita un’analisi oraria (18 pm-6 am e 6 am-18 pm). Le variazioni di velocità del vento all’alba e durante le ore serali erano molto basse, inferiori a 0,3-0,5 m/s. Il sito a basso livello (temperatura 1) sotto l’argine ha mostrato variazioni di temperatura nell’intervallo da 0 a -4°C, mentre il sito ad alto livello ha mostrato variazioni di temperatura da 0,4 a -0,4°C. Il sito a basso livello ha rivelato una gamma più ampia di cambiamenti di temperatura rispetto al sito ad alto livello. Durante le ore in cui la velocità del vento misurata era molto bassa, 0,5 m/s, il sito a basso livello ha registrato temperature sotto lo zero in tutti gli intervalli di temperatura. La temperatura minima del sito a basso livello di -4°C ha mostrato una differenza di temperatura oltre dieci volte quella del sito ad alto livello nella stessa gamma di velocità del vento. Durante le ore del mattino e del pomeriggio, quando la velocità del vento è stata misurata a 2,4 m/s o inferiore, la differenza tra la temperatura massima e quella minima nel sito di basso livello era di 10°C. Tuttavia, la differenza nel sito di alto livello era di 5°C. Per quanto riguarda le caratteristiche delle temperature orarie, è stato confermato che l’argine ha ridotto la velocità del vento e abbassato la temperatura al di sotto dello zero. È stato anche determinato che le regioni stagnanti senza cambiamenti di velocità del vento a causa del terrapieno hanno influenzato 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

Distribuzione tra velocità del vento e temperatura per zona temporale.

6. Conclusione

I risultati di questo studio sulla velocità del vento e i cambiamenti di temperatura causati dal terrapieno intorno a un’autostrada costruita su una topografia inclinata sono i seguenti.

I cambiamenti della velocità del vento intorno al terrapieno sono stati influenzati dalla velocità del vento circostante, dagli angoli del vento, dalle differenze di livello delle aree circostanti secondo l’altezza del terrapieno e dalla distanza delle aree dal terrapieno. I cambiamenti della velocità del vento sono stati valutati in vari termini a seconda del sito di misurazione. Tuttavia, una velocità del vento di riferimento più bassa ha mostrato un tasso di declino delle velocità del vento più grande. Inoltre, in termini di variazioni dell’angolo del vento, le velocità dei venti soffiati da aree inclinate e a forma di valle sono diminuite fino a oltre il 60% dopo la costruzione del terrapieno. Inoltre, il tasso di declino delle velocità del vento dovuto alla differenza di livello delle aree circostanti secondo l’altezza del terrapieno è stato trovato essere maggiore nell’area con la maggiore differenza di livello dalla parte centrale del terrapieno. I cambiamenti della velocità del vento in base alla distanza dall’argine hanno mostrato un aumento nella gamma di declino delle velocità del vento fino alla distanza di 3. Le misurazioni sul campo sono state condotte per determinare la velocità del vento e i cambiamenti di temperatura dopo la costruzione dell’argine. I risultati delle misurazioni sul campo hanno anche confermato i cambiamenti della velocità del vento secondo l’altezza del terrapieno e la differenza di livello. Nella parte centrale del terrapieno, è stata misurata la velocità del vento più bassa, mentre il grado di cambiamento della velocità del vento è stato trovato piccolo. I risultati del test della galleria del vento erano in linea con la tendenza generale. Il sito con piccole variazioni di velocità del vento (sotto l’argine) ha registrato temperature più basse rispetto al sito più alto. Le variazioni di temperatura alla sera e all’alba, quando sono state misurate basse velocità del vento, sono state maggiori rispetto alle altre ore. Dopo la costruzione dell’argine, le temperature sono diminuite insieme alle velocità del vento.

Conflitto di interessi

Gli autori non dichiarano alcun conflitto di interessi riguardo alla pubblicazione di questo articolo.

Riconoscimenti

Questo lavoro è stato sostenuto dalla National Research Foundation of Korea (NRF) Grant finanziato dal governo coreano (MEST) (no. 2011-0028567).