狹管效應(yīng)

目錄

[隱藏顯現(xiàn)]

1 概述　

2 主要原理

3 形成原因

4 影響因素

5 典型案例

6 預(yù)防措施

狹管效應(yīng)，當(dāng)氣流由開闊地帶流入峽谷時(shí)，空氣密度被壓縮，風(fēng)速便增大，空氣會(huì)加速流過峽谷。當(dāng)流出峽谷時(shí)，空氣流速又會(huì)減緩。這種峽谷地形對(duì)氣流的影響，稱為“峽谷效應(yīng)”。由峽谷效應(yīng)而增大的風(fēng)，通常稱為峽谷風(fēng)或穿堂風(fēng)。

液體在管中流動(dòng)時(shí)，經(jīng)過狹窄處時(shí)流速加快。氣流在地面流經(jīng)狹窄地形時(shí)類似液體在管中的流動(dòng)，流速也會(huì)加快，并因氣體具有可壓縮性，密度也會(huì)增大。地球上山地的許多風(fēng)口和許多地方出現(xiàn)的地形雨都與氣流經(jīng)過狹窄地形密切相關(guān)，由狹管效應(yīng)而增大的風(fēng)，稱為峽谷風(fēng)或穿堂風(fēng)。

1、峽谷地形，自然的峽谷地形可對(duì)風(fēng)速產(chǎn)生影響，引發(fā)狹管效應(yīng)。

2、高層建筑引起狹管效應(yīng)，就像峽谷里的風(fēng)總比平原風(fēng)猛烈一樣，城市高樓間的狹窄地帶風(fēng)力也特強(qiáng)，易造成災(zāi)害。一些樓間窄地的瞬間風(fēng)力就大大超過七級(jí)，以至于行駛的汽車都會(huì)打晃。城市“峽谷風(fēng)”是各大城市面臨的新問題，有關(guān)國際組織已將其列入大都市面臨的20種新的城市災(zāi)害中。
有關(guān)氣象部門測試顯示，在城市刮起六七級(jí)大風(fēng)時(shí)，狹管效應(yīng)能使通過高樓之間的瞬間風(fēng)力達(dá)到12級(jí)，廣告牌和一些院墻很難抵御。

狹管效應(yīng)的威力大小，與一個(gè)城市高層建筑的數(shù)量、間距、建筑物的位置有著密切關(guān)聯(lián)。高層建筑物越多、體積越大、間距越近，出現(xiàn)“狹管效應(yīng)”的機(jī)會(huì)越大，反之則越小。

首先是天氣系統(tǒng)影響，如寒潮、沙塵暴、臺(tái)風(fēng)等，會(huì)引起大范圍、大規(guī)模的空氣流動(dòng)，但這只會(huì)出現(xiàn)大風(fēng)，還不能造成這么激烈的破壞現(xiàn)象。第二個(gè)條件就是當(dāng)?shù)氐匦瘟?。此次出事地點(diǎn)是天山南北向的峽谷地區(qū)，大風(fēng)經(jīng)過這一地形也就是風(fēng)口時(shí)，經(jīng)過“狹管效應(yīng)”的迅速放大，風(fēng)力將成倍加大，其破壞力十分驚人。

2007年2月28日，烏魯木齊開往阿克蘇的5807次旅客列車遭到13級(jí)狂風(fēng)襲擊，造成車輛脫軌，人員傷亡，南疆線被迫中斷行車9小時(shí)。13級(jí)風(fēng)屬于颶風(fēng)，風(fēng)速達(dá)37米/秒左右，在一定的天氣系統(tǒng)和局地地形的相互配合下，狂風(fēng)將列車掀翻是完全可能發(fā)生的。

2010年4月24日5時(shí)至25日5時(shí)，新疆南部和東部、青海北部和西部、甘肅、內(nèi)蒙古西部和寧夏等地出現(xiàn)6—7級(jí)大風(fēng)，部分地區(qū)瞬間風(fēng)力達(dá)到8—9級(jí)，并伴有沙塵天氣，部分地區(qū)出現(xiàn)了沙塵暴，其中甘肅的部分地區(qū)出現(xiàn)了強(qiáng)沙塵暴或特強(qiáng)沙塵暴，甘肅民勤24日19時(shí)10分瞬間極大風(fēng)速達(dá)到28米/秒，能見度接近0米，稱為黑風(fēng)。

2013年4月6日下午4點(diǎn)多鐘，有位姑娘在杭州市區(qū)走著走著被風(fēng)“吹起來了”，“我剛剛被風(fēng)吹起來了，雙腳離地，連帶采訪本一起飛起來了……我表示這真是神奇的體驗(yàn)?！彼弥稍L本，在杭州城站火車站附近，正由南往北過西湖大道：“因?yàn)榫G燈快要轉(zhuǎn)紅燈了，所以急著過馬路，就是那么兩腳交替抬起來的一瞬間，感覺整個(gè)人離地了。”回憶起當(dāng)時(shí)的情形，她說自己“被風(fēng)吹起來”不是大家理解中的被風(fēng)吹得飛起來的那種，而是有明顯的雙腳離地的感覺。姑娘身高1.55米，體重84斤左右，還從來沒碰到過這種事。

甘肅河西地區(qū)由于地形造成的狹管效應(yīng)，導(dǎo)致近地面風(fēng)速又有明顯的增強(qiáng)，河西地區(qū)出現(xiàn)了強(qiáng)沙塵暴或特強(qiáng)沙塵暴。每年3—5月，蒙古氣旋的活躍和冷空氣活動(dòng)的頻繁，易產(chǎn)生大風(fēng)天氣；沙漠地區(qū)少雨，天氣變暖，氣溫回升，極易于促成沙塵暴的形成。

在高層建筑越建越多的情況下，城市規(guī)劃中應(yīng)充分考慮到“狹管效應(yīng)”的危害和避免措施，合理地對(duì)高層建筑進(jìn)行排布，并有意識(shí)地加大建筑物的間距，留出風(fēng)道，給風(fēng)一些自由，減低“狹管效應(yīng)”。同時(shí)，這樣也對(duì)大量城市污染物的擴(kuò)散有著一定的好處。

風(fēng)遇到高層建筑時(shí)會(huì)改變方向，下沉的風(fēng)受樓與樓的阻擋，通道變窄，氣流穿過時(shí)受到擠壓，當(dāng)降到行人的高度就會(huì)形成渦流風(fēng) 、穿堂風(fēng)和角流風(fēng)三個(gè)大風(fēng)區(qū)。

道路兩旁高低錯(cuò)落的建筑物構(gòu)成了街道峽谷，這些風(fēng)往往都匯合在街道峽谷里，出現(xiàn)亂流渦旋風(fēng)和升降氣流，這就是通常所說的街道風(fēng)，對(duì)于這樣的街道風(fēng)只有保證一定的街道寬度，增加足夠的綠化帶作為防風(fēng)隔斷，才能減少街道亂流渦旋風(fēng)和升降氣流對(duì)人的侵害。