Исследователи изучили механизм формирования и методы контроля песчаных бурь вдоль высокоскоростной железной дороги в Китае

Высокоскоростная железная дорога Ланьчжоу–Синьцзян проходит через четыре района с сильными ветрами, где поверхность земли представляет собой пустыню Гоби. Угроза от переносимого ветром песка и гравия в условиях экстремально сильных ветров ставит под угрозу безопасную эксплуатацию железной дороги.

Исследовательская группа из Северо-Западного института экологии и природных ресурсов Китайской академии наук провела непрерывные полевые наблюдения и экспериментальные исследования процессов переноса песка и технологий защиты от него в районах Гоби с экстремально сильными ветрами вдоль этой железной дороги. Исследование было опубликовано в журнале Science China Earth Sciences 14 декабря 2022 года.

Ученые установили, что холодные северные воздушные потоки над горным хребтом Тянь-Шань ускорялись за счет «эффекта узкой трубы» и «склонового эффекта», проходя над сложным рельефом, включающим перевалы, овраги и пролювиальные конусы выноса. В результате интенсивность ветра часто увеличивалась в два-три раза. В районах Гоби с экстремально сильными ветрами песчинки могли подниматься на высоту до 9 м от земли, а интенсивность переноса песка экспоненциально уменьшалась с увеличением высоты. Высота сальтации (прыжков) песчаных частиц могла достигать 2–3 м, что определялось как скоростью ветра, так и размером частиц.

Кроме того, исследователи отобрали и разработали материалы для защиты от песка, подходящие для районов Гоби с экстремально сильными ветрами. Они создали комплексную систему защиты, включающую песчаные заграждения из нескольких рядов и высокие вертикальные шахматные барьеры для закрепления песка. Установленная система снизила интенсивность переноса песка на 87,87%, уменьшив песчаные наносы вдоль железной дороги.