Articles

Karaktäristik av vindhastighet och temperaturförändring nära en eskarpmentformad vägbank

Abstrakt

Artificiell struktur, t.ex. bankar som byggs vid anläggandet av motorvägar, påverkar det omgivande luftflödet. Olika typer av skador kan uppstå på grund av förändringar i vindhastighet och temperatur runt vägbankar. Ingen studie har dock noggrant mätt mikrometeorologiska förändringar (vindhastighet och temperatur) på grund av vallar. I den här studien genomfördes ett vindtunnelprov och fältmätningar för att kartlägga förändringar i vindhastighet och temperatur före och efter byggandet av vallar runt vägar. Det visade sig att förändringarna i vindhastigheten runt en vall efter att den byggts påverkas av den omgivande vindhastigheten, vindvinkeln, nivåskillnaden och avståndet från vallen. När nivåskillnaden från vallen var stor och avståndet var upp till 3H visade det sig att vindhastigheten minskade kraftigt. Vid förändringar av referensvindhastigheterna runt vallen var ökningen av vindhastigheten inte proportionell mot den hastighet med vilken vindhastigheterna minskade. Vallen har en konstruktion som påverkar de omgivande temperaturerna. Graden av temperaturförändring var stor på platser med stora nivåskillnader från vallen i gryningen och under kvällstid när vindhastighetsförändringarna var små.

1. Introduktion

När en motorväg byggs i ett bergsområde kan motorvägsvallar och tunnlar införas. Motorvägar som byggs i bergsområden med sådana metoder kan skada jordbruksprodukter genom att störa det naturliga solljuset och ventilationen i ett område. När en konstgjord struktur, t.ex. en vall, byggs i ett fruktodlingsområde kan störningen av det naturliga luftflödet leda till att temperaturen i området förändras, vilket kan leda till skador som t.ex. att fruktträd vissnar, att skördarna minskar och att blomningen försenas, vilket allt försämrar kvaliteten på grödorna. Även om vindkorridorer kan installeras runt vallar för att förhindra skador av kallt väder som orsakas av att man skär av luftflödet, har de inte varit särskilt effektiva. De flesta skador på fruktträd som orsakas av kall väderlek i områden med vägbankar inträffar på våren när vinden är svag. Detta beror på att de flesta skador vid kall väderlek orsakas av dåligt luftflöde. Särskilt när sluttningar byggs på dalformad öppen mark blockeras det fria luftflödet av vägbankar, och temperaturen i området blir lägre än i andra angränsande områden, vilket ökar skadorna på grund av kall väderlek. Luftflödesförändringar i sluttande områden är mer komplicerade och mer diversifierade på grund av topografiska effekter.

Det finns många fenomen som är unika för olika topografier, t.ex. vindbyar och ökningar och minskningar av vindhastigheten som orsakas av täckande effekter. Vindhastigheten ökar på en sluttning, och den kan ökas av vissa andra topografiska effekter av marken. I många studier har man undersökt ökningen av vindhastigheten i bergs-, dal- och sluttningsområden. Både Jackson och Hunt och Mason och Sykes har studerat effekterna av ökad vindhastighet i lägre bergsområden utan separationsfenomen. Bowen studerade vindhastigheten i enkla tvådimensionella bergsområden. Tayor och Lee föreslog en algoritm för att förutsäga ökningar av vindhastigheten på toppen av ett bergsområde. De flesta studier har fokuserat på fördelningen av vindhastigheter under olika varma strömförhållanden i bergsområden (Newley , Neff och King , Finardi m.fl. , Booij m.fl. och Vosper m.fl. ). Miller och Davenport och Li et al. utförde jämförande analyser av ökningar av vindhastigheten i komplexa bergsområden genom att ta hänsyn till den ytjämnhet som föreslagits i de viktigaste belastningskriterierna och de omgivande geografiska egenskaperna. Dessutom betonade de ytjämnheten och de omgivande luftströmförhållandena när de förutspådde ökningar av vindhastigheten. Weng et al. föreslog riktlinjer för luftströmmar i komplexa geografiska områden genom att ta hänsyn till geografiska särdrag och ytjämnheter. Svoboda och Čermák mätte vindhastigheterna och deras fördelning på bergsryggarna i Erzgebirge med hjälp av Doppler Sodar-observationer. Chock och Cochran utförde ett vindtunneltest för att undersöka hastigheten för fenomenet vindökning på en ö med varierad topografi och föreslog en experimentell modell avseende toppar och ökning av vindhastigheten som skulle kunna tillämpas vid utformning av fältstrukturer.

Hur som helst påverkar vägbankar de lägre strömmarna vid botten av en sluttning. Det har inte gjorts tillräckligt många studier om luftströmmar nära en artificiell struktur som en motorvägsdamm. Eftersom frukter som odlas på barmark i botten av en sluttning är känsliga för temperatur och vindhastighet bör vindhastighet och temperatur utvärderas innan man bygger vägar i sluttningen. I den här studien undersöktes vindhastighet och temperaturförändringar före och efter byggandet av vägbankar på dalformad öppen mark. För förändringar i vindhastigheten utfördes ett vindtunnelprov med hjälp av modeller. I vindtunneltestet användes en modell för att identifiera förändringen av vindhastigheten före och efter byggandet av vägbankar. Korrelationen mellan vindhastighet och temperatur i närheten av motorvägsvallar identifierades när fältexperimentet i motorvägsvallens angränsande områden genomfördes.

2. Plats och undersökningsmetod

På testplatsen fördelades fruktodlingar runt ett område som utgjordes av en 1,5 km lång vall i ett motorvägsbyggnadsavsnitt. Motorvägsvallen, som ligger på 36° 3,4′N och 140° 7,5′ (E), och dess omgivande områden visas i figur 1. Innan banvallen byggdes kunde luften naturligt strömma ner till bergets botten. Det verkar dock som om byggandet av banvallen påverkade luftflödet. För att utvärdera vindhastigheten och temperaturförändringarna i de områden som omger vägbankarna genomfördes två typer av tester. För det första utfördes ett vindtunneltest med hjälp av en miniatyrmodell för att kartlägga förändringarna i vindhastigheten i mätpunkterna före och efter byggnationen. För det andra utfördes ett fältförsök för att identifiera korrelationen mellan temperatur- och vindhastighetsförändringar i fruktodlingsområdet efter genomförandet av vallen.

Figur 1

Topografisk karta över området kring vallen.

3. Vindtunneltest

3.1. Experimentell modell

För att kartlägga luftflödet i närheten av motorvägsvallar utfördes ett vindhastighetstest på en skalenlig markmodell i skala 1/150. Landmodellen för vindtunneln var gjord av styrofoam och en aluminiumstång installerades så att anemometrar kunde installeras för att mäta vindhastigheten. Vindtunnelanordningen för turbulenta gränsskikt var av typen vertikal cirkulation med sluten krets, och tunnelns sektionsstorlek var 12 m bred, 2,5 m hög och 40 m lång. Figur 2 visar den experimentella markmodellen som installerats i vindtunneln. För att identifiera vindhastighetsförändringar i vägbankar användes flerkanalsanemometrar (System 6242 modell 1560). Försöket utfördes för att identifiera förändringar i vindhastigheten i enlighet med nivåskillnaden i den omgivande topografin före och efter byggandet av motorvägsvallar med en viss ursprunglig vindhastighet. För att identifiera förändringar i vindhastigheten under vallen valdes totalt 19 punkter ut, eftersom det fanns en skillnad i nivåerna från den södra sidan och den norra sidan av vallen. Anemometern installerades endast i den södra riktningen. Eftersom det södra området var större än det norra användes det som en fruktträdgård. Vindhastighetstester utfördes på fem platser strax nedanför vallen och på 14 platser på slumpmässiga avstånd från vallen. De testade vindvinklarna begränsades till de vindar som blåser från vallens norra och södra riktning. Vindhastighetstesterna utfördes på 10 vindvinklar, inklusive varje uppsättning av fyra vindvinklar med ett 22,5° stort avstånd mellan vindvinklarna NW-NE och SW-SE. I figur 3 visas vindvinklarna i vindtunnelprovet. Anemometern som mätte referensvindhastigheterna installerades ovanför vägen med vallen. Höjden på 19 mätplatser och referensanemometern fastställdes till 10 mm (höjden i full skala var 1,5 m).

(a) Before
(a) Före
(b) After
(b) Efter

(a) Before
(a) Före(b) After
(b) Efter

Figur 2

Landmodellen installerad inuti vindtunneln.

Figur 3

Vindvinklar och mätpunkter.

3.2. Resultat av mätning av vindhastighet

Tre referensvindhastigheter användes vid mätning av vindhastigheter: 3 m/s, 5 m/s och 7 m/s. Referensvindhastigheterna baserades på de vindhastigheter som uppmättes av anemometern på banvallen. I detta test undersöktes vindhastighetsförändringar per mätplats i enlighet med förändringar i referensvindhastigheterna i det omgivande området före och efter byggandet av vallen.

Figur 3 visar nivåskillnaden baserat på mätplatserna för att mäta vindhastigheterna runt vallen och höjden på vallen. Det angränsande området nedanför vallen hade en genomsnittlig nivåskillnad på -8,5 m. Baserat på vallens centrala punkt hade det vänstra området den största nivåskillnaden på -11 m, och det högra området hade en nivåskillnad på -5,9 m.

Figur 4 visar konturerna av vindhastighetsmätningarna efter referensvindhastighet och mätplats. Figur 5 visar fördelningen av vindhastigheterna per mätplats enligt vindvinkelförändringar i området till höger om vallen. Vindhastighetsförändringarna per mätplats visade sig variera jämfört med referensvindhastigheterna beroende på vindvinkelförändringarna. Vindhastigheten i den sydöstra positionen som dalvind på land var dock högst 60 % mindre än de vindhastigheter som uppmättes från andra vindriktningar. Efter byggandet av vägvallen uppvisades stora minskningar av vindhastigheten jämfört med referensvindhastigheterna i alla uppmätta vindriktningar utom i vissa nordliga riktningar. Vindriktningarna (N och NNW) med små förändringar i vindhastigheten före och efter byggandet av vallen hittades på platser med lägre vallhöjder än övriga platser. I den här studien undersöktes vindhastighetsförändringar beroende på ökningar av referensvindhastigheterna före och efter byggandet av vallen. Vindvinklarna från några nordliga riktningar (N, NNW och NW) före och efter byggandet av vallen visade att minskningen av vindhastigheterna efter byggandet var liten, mindre än 20 %, oavsett mätplats eller vindhastighet. Ett mindre avstånd mellan mätplatsen och vallen och en ökning av referensvindhastigheten resulterade i en motsvarande större minskning av vindhastigheten. I den här studien undersöktes vindhastighetsförändringar jämfört med referensvindhastigheterna beroende på nivåskillnaden mellan vallens höjd och mätplatsen. I fallet med mätplats 3 var den -13,6 m under banvallen. Efter anläggningen var vindhastighetsförändringarna 1 eller lägre i alla vindhastigheter. Det bekräftades att vindhastigheternas minskningstakt påverkades av nivåskillnaden från vallen.

Figur 4

Omfattning av mätning av vindhastighet.

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

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

Figur 5

Fördelning av vindhastigheter per mätplats i enlighet med förändringar i vindvinkeln i området till höger om vallen.

Figur 6 visar vindhastighetsförändringar per mätplats enligt vindvinkelförändringar i området till vänster om vallen. Det vänstra området innehöll många områden som var över 50 % högre när det gäller den genomsnittliga nivåskillnaden. Det vänstra området påverkades också av mätplatserna och vindvinklarna i fråga om graden av vindhastighetsförändringar jämfört med referensvindhastigheterna före och efter byggandet av vallen. Mätplats 5, som ligger precis nedanför vallen, hade en nivåskillnad på -11,5 m från vallen och visade en stor minskning av vindhastigheten med över 70 % efter byggandet av vallen vid en referensvindhastighet på 3 m/s. Mätplatserna 9, 14 och 15 uppvisade dock små förändringar i vindhastigheten jämfört med referensvindhastigheterna när det gäller vindvinklarna i den södra riktningen före och efter byggandet av vallen. Detta beror förmodligen på att dessa platser hade större nivåskillnader än motsvarande högra platser. Det bekräftades att vindhastighetsförändringarna runt vallen till stor del påverkades av avståndet och nivåskillnaden från vallen.

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

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

Figur 6

Fördelning av vindhastigheter per mätplats i enlighet med förändringar av vindvinkeln i området till vänster om vallen.

Figur 7 visar förändringar av vindhastigheten efter avstånd från vallen beroende på vindvinkelförändringar. Före byggandet av vallen visade sig vindhastighetsförändringarna per avstånd vara konsekventa utan stora influenser från vindvinklarna. Efter att vallen byggts bekräftades dock att vindhastighetsförändringarna jämfört med referensvindhastigheterna beroende på avståndet från vallen påverkades av vindvinklarna. När det gäller förändringar av vindhastigheten beroende på mätningsavståndet för vindvinklarna SSW och SW uppvisade den plats som låg 3 (= vallens höjd) från vallen en minskning av vindhastighetskvoterna med upp till över 60 % jämfört med den plats som låg 1,5 meter från vallen, oberoende av förändringar av vindhastigheten. I vindvinkeln NNW, som blåser från vallens norra del, fanns det dock inga förändringar av vindhastigheten beroende på avståndet. Vindhastighetsförändringar på avstånd från vallen påverkades av vindvinklarna. Figur 8 visar vindhastighetsfördelningen i området runt vallen när vinden blåste från SSW med 3 m/s.

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

Figur 7

Vindhastigheter per minut med vallens avstånd enligt ändringar av vindvinkeln.

(a) Before
(a) Före
(b) After
(b) Efter

(a) Before
(a) Före(b) After
(b) Efter

Figur 8

Diagram över fördelningen av den totala vindhastigheten inom platsen före och efter byggandet av vallen (vindvinkel = SSW).

Figur 8 nedanför vindhastighetsfördelningen visar fältets topografi med färg. Områden med lägre höjd visas i svart och områden med högre höjd visas i rött. Innan modellens lutning sattes in var vindhastigheten fördelad enligt topografin. Därför hade det vänstra området, som hade högre topografi, alltid minst 2 m/s vindhastighet. På den lägre nivån fanns det alltid minst 1,35 m/s vindhastighet. När motorvägsvallar byggdes hade dock det högra området med sin lägre topografi en mer än 55 % minskad vindhastighet, vilket minskade vindhastigheten till mindre än 1 m/s. Det fanns ingen signifikant minskning av vindhastigheten i det vänstra området med en mindre nivåskillnad.

4. Fältexperiment

För att identifiera korrelationen mellan vindhastigheten på ytan och temperaturförändringen i området med motorvägsvallar utfördes ett fältexperiment. Figur 9 visar avståndet mellan det meteorologiska observatoriet och platsen för fältexperimentet (8,6 km i rak linje från de uppmätta punkterna). Fältexperimentet genomfördes baserat på en medeltemperatur på 5,6°, en högsta temperatur på 21,4°, en lägsta temperatur på -4,1° och en genomsnittlig vindhastighet på 3,4 m/s i mars (enligt observationerna i det närmaste meteorologiska observatoriet). I fältförsöket identifierades vindhastigheten och temperaturfördelningen med fokus på den lägsta punkten (-11,5 m) och den högsta punkten (1,2 m) på vallen. Figur 10 visar platsen för fältexperimentet. För att identifiera förändringar i vindhastighet och temperatur beroende på vallens höjd installerades anemometrar vid den högsta och lägsta punkten.

Figur 9

Avstånd mellan meteorologiska observatoriet och de punkter som mäts i fält.

Figur 10

Fältmätta punkter.

Fem punkter mellan de två anemometrarna valdes ut som temperaturmätpunkter. Temperaturförändringen registrerades under 18 dagar, och de genomsnittliga temperaturdata som uppmättes var femte minut sparades automatiskt. Temperaturgivarens mätområde (HOBO Pro v2 Tem/RH Data Logger) var -40-70 °C, och mätområdet för vindhastighetssensorn var 0,5-50 m/s. I figur 11 jämförs temperaturerna (genomsnittlig, högsta och lägsta temperatur) och vindhastigheterna mellan de data som registrerades i det meteorologiska observatoriet och de data som uppmättes i fältexperimentet under den 18 dagar långa försöksperioden. Väderstationen låg 8,6 km från fältmätningsplatsen i rakt avstånd, men deras medeltemperaturer stämde överens. Antalet dagar då en minimitemperatur under 0 °C observerades var dock 9 dagar enligt det meteorologiska observatoriet men 15 dagar i fältexperimentet, vilket innebär att de fältmätta punkterna hade sex fler dagar som uppvisade en minimitemperatur under 0 °C. När medeltemperaturen i det meteorologiska observatoriet var -4,1 °C var den -9,1 °C på fältförsöksplatsen. När det gäller den genomsnittliga vindhastighetsfördelningen uppvisades en vindhastighet på 1,1 m/s-2 m/s under åtta dagar på fältet, medan den endast uppvisades under två dagar i det meteorologiska observatoriet. En vindhastighet högre än 3 m/s uppvisades under tre dagar i fältexperimentet och nio dagar vid det meteorologiska observatoriet. Vindhastigheten var lägre i de punkter som mättes i fält än vid det meteorologiska observatoriet. När man jämförde meteorologiska data mellan det meteorologiska observatoriet och platsen för fältexperimentet under försöksperioden (18 dagar) fann man att högre temperaturer och lägre vindhastigheter observerades oftare på platsen för fältexperimentet, även om de högsta registrerade temperaturerna var nästan identiska. Figur 12 visar den genomsnittliga vindhastigheten och temperaturen vid punkter (1,2 m och -11,5 m från vallen) plottat mot tiden. Det konstaterades att temperaturen sjönk under 0 °C när vindhastigheten snabbt minskade före kl. 6 på morgonen och efter kl. 18 på kvällen.

(a) Average temperature
(a) Medeltemperatur
(b) Maximum temperature
(b) Högsta temperatur
(c) Minimum temperature
(c) Lägsta temperatur
(d) Velocity
(d) Hastighet

(a) Average temperature
(a) Medelvärde. temperatur(b) Maximum temperature
(b) Högsta temperatur(c) Minimum temperature
(c) Minsta temperatur(d) Velocity
(d) Hastighet

Figur 11

Vindhastighetens förändring i enlighet med förändringen av vindvinkeln genom uppmätta punkter före och efter byggandet av vallen.

Figur 12

Temperatur- och vindhastighetsfördelning vid uppmätta punkter per tidszon under mätperioden.

Den lägsta punkten på platsen (temperaturmätpunkt 1) uppvisade en 2 °C lägre temperatur än den andra punkten på samma höjd på vallen (temperaturmätpunkt 6). Temperaturen och vindhastigheten ökade från kl. 8 på morgonen och nådde en topp kl. 14 på kvällen. Därefter minskade både temperaturen och vindhastigheten. Temperaturerna och vindhastigheterna på punkter lägre än vallens höjd var dock upp till 40 % lägre än på punkter högre än vallen. Dessa resultat bekräftade att både temperatur och vindhastighet påverkades av utfyllnaden på fältförsöksplatsen. I allmänhet ger temperaturfördelningar per höjd inga stora temperaturavvikelser per höjd under molniga dagar på grund av små mängder strålning. Däremot uppvisar de stora temperaturavvikelser beroende på höjd under klara och vindstilla dagar. Medan temperaturerna på de lågnivåplatser som installerats med vallen uppmättes på lägre nivåer än temperaturerna på högnivåplatser i gryningen vid temperaturer under noll och på kvällen, uppmättes de på högre nivåer vid middagstid när temperaturen steg. Med andra ord observerades ett temperaturomvändningsfenomen.

Detta temperaturomvändningsfenomen visas i figur 13, som visar en graf över tidsmedelvärden under mätperioden. I mätdata var temperaturen i lägre områden 2,0 °C lägre än i högre områden på natten, men den var också 3,5 °C högre på dagen. Figur 13 visar 24 timmars data som uppmätts vid mätpunkterna under regniga dagar och dagarna före regniga dagar. Dagtid före regniga dagar fanns det ett tydligt fenomen med omvänd temperatur i de lägre områdena. Temperaturen låg under noll på morgonen och kvällen och över noll på eftermiddagen. Under regniga dagar uppvisade dock alla undersökningsområden små temperaturskillnader mellan dag och natt på mindre än 1 °C.

(a) Temperature and wind velocity distribution on clear days with temperature reversal by point
(a) Temperatur- och vindhastighetsfördelning på klara dagar med temperaturomvändning per punkt
(b) Temperature and wind velocity distribution on rainy days without temperature reversal by point
(b) Temperatur- och vindhastighetsfördelning på regniga dagar utan temperaturomvändning per punkt

(a) Temperature and wind velocity distribution on clear days with temperature reversal by point
(a) Temperatur och vindhastighetsfördelning på klara dagar med temperaturomvändning av punkt(b) Temperature and wind velocity distribution on rainy days without temperature reversal by point
(b) Temperatur- och vindhastighetsfördelning på regniga dagar utan temperaturomvändning av punkt

Figur 13

Temperatur- och vindhastighetsfördelning på klara dagar och regniga dagar.

5. Förhållandet mellan vindhastighet och temperaturförändring

Det har undersökts hur fördelningsdiagrammet för vindhastigheter och temperaturer ser ut efter det att vallen har byggts. Figur 14 visar fördelningsdiagrammet för vindhastigheter och temperaturer per timme per försöksplats. Baserat på geografiska egenskaper användes 18 dagars data från en plats på hög nivå (+1,2 m baserat på platsen för vallen) och en plats på låg nivå (-13,6 m baserat på platsen för vallen). För att förstå egenskaperna hos vindhastigheter och temperaturförändringar gjordes en analys per timme (18.00-6.00 och 6.00-18.00). Vindhastighetsförändringarna i gryningen och under kvällstid var mycket små, under 0,3-0,5 m/s. Den låga platsen (temperatur 1) nedanför vallen uppvisade temperaturförändringar i intervallet 0-4 °C, medan den höga platsen uppvisade temperaturförändringar i intervallet 0,4-0,4 °C. Den låga nivån uppvisade ett större intervall av temperaturförändringar än den höga nivån. Under de timmar då den uppmätta vindhastigheten var mycket låg, 0,5 m/s, uppmättes temperaturer under noll i alla temperaturområden. Den lägsta temperaturen på -4 °C på platsen på låg nivå visade en temperaturskillnad som var mer än tio gånger större än på platsen på hög nivå inom samma vindhastighetsintervall. Under morgon- och eftermiddagstimmarna när vindhastigheten uppmättes till 2,4 m/s eller lägre var skillnaden mellan den högsta och lägsta temperaturen på lågnivåområdet 10 °C. Skillnaden på platsen på hög nivå var dock 5 °C. När det gäller egenskaperna hos timtemperaturerna bekräftades det att vallen minskade vindhastigheten och sänkte temperaturen till en nivå under noll. Det fastställdes också att stillastående områden utan förändring av vindhastigheten på grund av vallen påverkade temperaturen.

(a) Vel1-Temp1 (18 pm–6 am)
(a) Vel1-Temp1 (18.00-6.00)
(b) Vel1-Temp1 (6 am–18 pm)
(b) Vel1-Temp1 (6.00-18.00)
(c) Vel2-Temp6-am (18 pm–6 am)
(c) Vel2-Temp6-am (18.00-6.00)
(d) Vel2-Temp6 (6 am–18 pm)
(d) Vel2-Temp6 (6.00-18.00)

(a) Vel1-Temp1 (18 pm–6 am)
(a) Vel1-Temp1 (18.00-6.00)(b) Vel1-Temp1 (6 am–18 pm)
(b) Vel1-Temp1 (6.00-18.00)(c) Vel2-Temp6-am (18 pm–6 am)
(c) Vel2-Temp6-am (18.00-6.00)(d) Vel2-Temp6 (6 am–18 pm)
(d) Vel2-Temp6 (6.00-18.00)

Figur 14

Fördelning mellan vindhastighet och temperatur per tidszon.

6. Slutsats

Resultaten av den här studien avseende vindhastighets- och temperaturförändringar orsakade av vallen runt en motorväg som byggts på en sluttande topografi är följande:

Vindhastighetsförändringarna runt vallen påverkades av omgivande vindhastigheter, vindvinklar, nivåskillnaderna mellan de omgivande områdena i enlighet med vallens höjd och områdenas avstånd från vallen. Vindhastighetsförändringarna utvärderades på olika sätt beroende på mätplatsen. En lägre referensvindhastighet medförde dock en motsvarande större minskning av vindhastigheterna. När det gäller förändringarna av vindvinkeln minskade dessutom hastigheterna för vindar som blåser från sluttande och dalformade områden med upp till över 60 % efter det att vallen hade byggts. Dessutom visade det sig att minskningen av vindhastigheterna på grund av nivåskillnaden mellan omgivande områden beroende på vallens höjd var störst i det område som hade den största nivåskillnaden från den centrala delen av vallen. Vindhastighetsförändringarna beroende på avståndet från vallen uppvisade en ökning av vindhastigheternas nedgångsintervall upp till ett avstånd på 3 meter. Fältmätningar genomfördes för att fastställa vindhastighet och temperaturförändringar efter det att vallen hade byggts. Resultaten av fältmätningarna bekräftade också att vindhastigheten förändrades beroende på vallens höjd och nivåskillnader. I den centrala delen av vallen uppmättes den lägsta vindhastigheten, medan graden av förändring av vindhastigheten visade sig vara liten. Resultaten från vindtunnelprovningen överensstämde med den allmänna tendensen. På platsen med små förändringar i vindhastigheten (nedanför vallen) uppmättes lägre temperaturer än på den högre belägna platsen. Temperaturförändringarna på kvällen och i gryningen när låga vindhastigheter uppmättes var större jämfört med andra timmar. Efter byggandet av vallen sjönk också temperaturerna tillsammans med vindhastigheterna.

Interessentkonflikter

Författarna förklarar att de inte har några intressekonflikter när det gäller publiceringen av denna artikel.

Acknowledgments

Detta arbete stöddes av National Research Foundation of Korea (NRF) Grant finansierat av Koreas regering (MEST) (nr. 2011-0028567).