低吹雪

低吹雪是一種非典型的氣固兩相流。形成有兩個必要條件，即大風和雪源。強勁的風是吹雪天氣形成的動力條件，降雪地面積雪是吹雪天氣形成的物質基礎，缺少了任何一個條件都不能形成風吹雪。風吹雪一旦形成併發生在路域範圍內就會產生公路雪害。

積雪在風力（風速變化範圍5.5-7.9m/s）作用下，形成一股股攜帶着雪的氣流，粒雪貼近地面隨風飄逸，被稱為低吹雪（drifting snow）。多發生在降雪之後，它是雪粒沉積雪表面以蠕動、跳躍形式定向運行的吹雪現象。出現時，觀測員眼睛高度上的水平能見度沒有明顯減少。低吹雪在新疆最常見，危害不嚴重。

風吹雪，由氣流挾帶起分散的雪粒在近地面運行的多相流，又稱風雪流，簡稱吹雪。根據強度的大小等方面分為低吹風、高吹風和暴風雪三類。它是一種較為複雜的特殊流體，有較大的危害性。風吹雪多發生在高緯度、高海拔和地形起伏變化較大的積雪地區，在我國新疆主要發生在北疆和天山地帶，“風吹雪”現象常發生在雪停之後，通常會出現在晴朗天氣。

風吹雪對自然積雪有重新分配的作用，它所形成的積雪深度要比自然積雪厚3-10倍。雪粒如吹經平坦開闊地面，則風力以摩擦損失為主，能量損失少，雪粒便隨風運行並形成各種吹蝕微形態。若吹經起伏變化大的地面，不僅摩擦阻力增大，同時形成因地形（物）局部變化，產生的渦旋阻力，使風速急劇減小，導致雪粒的大量堆積。堆積形態多種多樣，如雪檐、雪堤、雪丘、雪舌、波浪式雪堆等。

風吹雪多發生在高緯度、高海拔和地形起伏變化較大的積雪地區，在新疆主要發生在北疆和天山地帶，烏魯木齊市的一些路段也是“風吹雪”發生的主要區域。“風吹雪”現象常發生在雪停之後，通常會出現在晴朗天氣。

依據雪粒的吹揚高度、吹雪的強度及對能見度的影響,可分成3類：

①低吹雪，指地面上的雪被氣流吹起貼地運行，吹揚高度在2米以下。

②高吹雪，指較強氣流將地面雪捲起，吹揚高度達2米以上，水平能見度小於10公里。

③暴風雪，指大量的雪隨暴風飄行，風速達17.2米/秒以上，伴有強烈降温，水平能見度小於1公里（天空是否有降雪難以判定）。

風吹雪既有季節性的，也有全年不停的風吹雪。

主要分佈在歐亞大陸、北美、格陵蘭及南極冰蓋等地區，而且頻繁出現。中國分佈在西北、內蒙古、東北、青藏高原和西南地區。

（1）對農區造成的災害，主要是將農田和牧場大量積雪搬運他地，使大片需要積雪儲存水分、保護農作物墒情的農田、牧場裸露，農作物及草地受到凍害；

（2）在牧區造成的災害主要是淹沒草場、襲擊羊羣、引起人畜傷亡；

（3）對公路造成危害，一是風雪流降低能見度，影響駕駛員視線，形成視程障礙；二是路面積雪，影響車速甚至阻斷交通，形成通行障礙。背風積雪危害：資料表明，當地面積雪的厚度為10cm時，因路基輪廓不清，車輛應慢速行駛；當積雪厚度為20cm時，車輛的行駛困難，但勉強可以行進；當積雪厚度達到30cm時，一般車輛均不能行駛。而風吹雪所形成的背風積雪，其厚度遠遠超過30cm，有時甚至達到數米厚，造成交通完全阻斷。

（4）對飛機造成的災害，主要是在沙漠和荒漠飛行時，地標少，受地表低吹雪、風沙等影響視程，容易迷航。

2012年12月，烏魯木齊市遭遇“風吹雪”，致G30新疆烏奎連接線路段300餘輛車受困。 ^[1] 

由於路線走向與主風向交角的大小是影響公路風吹雪雪害的重要因素，故該交角是合理選線的關鍵技術。

路線走向與主風向交角

通過對風吹雪地區的公路歷史積雪路段以及137個典型調查點對比分析，路線走向與主風向交角小於30°和60°～90°之間的路段，積雪概率都低於25%，此時風雪流易通過公路，不易出現路面積雪；而交角在45°左右的積雪概率則達到了69%。可見路線走向與主風向交角在30°～60°範圍內，路面易積雪。

風吹雪地區公路線形設計的原則與方法

通過以上分析，結合公路風吹雪雪害成因的研究成果，公路線形選擇和設計的基本原則與主要方法是：

（1）公路選線和設計中應考慮自然景觀和人造景觀的和諧，充分體現景觀的異質性、鑲嵌性和景觀共生、協調美化理念。

（2）在草原牧區公路走向應儘量與主風向平行或垂直，避免線路走向與主風向呈30°～60°角相交導致風雪流不易通過路面而形成雪害在農墾區、山區路線走向應儘量和主風向平行。

（3）路線應儘量利用四面通風的開闊地、台地、山樑、隴崗等有利地形。

（4）當路線必須經過複雜、起伏較大的地形時，可順應自然地形之大勢，避免大填大挖（或儘量縮短大填大挖長度）、寧填勿挖。

（5）陽坡日照時間較陰坡時間長，太陽輻射強，雪融化快，所以路線一般應設在陽坡。

（6）背風側雪害一般較迎風側嚴重，應力求多在迎風側設線，儘量減少在背風側盤繞。

（7）雪源豐富地區，應少設回頭彎。展線地段宜將路線拉開，避免上下線重疊。回頭彎路段宜採用高填方，否則須將上下線之間的“孤島”削平，使彎道全部敞開。

（8）在路線不過分偏離總走向的前提下，若路線繞長不多、工程造價增加有限時，應儘量繞避嚴重風雪地區，不能僅從工期與造價考慮，硬行穿越一些雪害極嚴重地段。

（9）若無法繞避嚴重風雪地區，可因地制宜選擇里程最短的路線穿越，減小工程量，同時考慮有利於採取雪害防治措施的地形條件，把雪害的程度降到最低，以減少雪害防治、公路養護的投入。

（10）積雪地區的路線、路基設計，最好有一、兩個冬季的沿線現場觀測資料作為依據，至少應在冬季進行現場積雪情況的調查，以便對設計進行必要的修改。

育草蓄雪是通過封育、補播、改良、人工播種等手段恢復、培育路域植被，增加植被高度、蓋度，以達到以草蓄雪、以草固雪，防治公路風吹雪雪害的一種生物防治措施。

育草蓄雪的作用機理

由於牧草對雪的截留作用，使牧草中能積蓄大量雪粒成為一個巨大的雪庫，大部分降雪被牧草掩蓋起來不能進入風雪流，降低了風雪流中雪粒的含量，同時增加了地表粗糙度，消弱了風速，提高了能見度。這樣育草蓄雪技術不但能消除風吹雪使路面積雪的危害，而且能消除風吹雪對駕駛員視線的障礙，可以從根本上解決風吹雪對公路的危害。在草原牧區不但經濟而且非常有效

防雪林是防護林體系中的一個新類型，它由數行林木組成，在公路迎風側或兩側營造。防雪林是通過降低風吹雪的風速和儲納積雪，來減少吹雪在公路上的飛雪量和積雪量，從而來緩和視程障礙和通行障礙。

防雪林除了具有防治風吹雪的作用外，還具有公路環境美化—景物調節功能和環境保護功能。其中環境保護功能中還包括大氣淨化功能、靜音功能、防風功能、保護現有動植物功能。

防雪林按樹種的類型可分成喬木林和灌木林；按樹種組成分為純林和混交林；按其結構可劃分為：①緊密結構的防雪林、②疏透結構的防雪林、③通風結構的防雪林三種類型。

防雪林作用機理

林帶防雪效應的機理在於：低層風雪流遇到林帶只有一部分通過，林帶對氣流起了阻礙、摩擦作用，因而減弱了平均風速，雪被阻截在林帶中；另一部分低層氣流被迫抬升，從林帶上面躍過，使上面氣流速度增大，躍過林後的風風速提高，攜帶雪的能力增大。所以，當公路處於這個風速最大而含雪量最小的部位，自然就避免了風吹雪的危害。