Введение к работе
Актуальность теми. Е строительстве и эксплуатации различии/, сооружений и дорог снежный покров является отрицательным фактором, создавшим дополнительные статические нагрузки. К примеру, аккумуляция снега на крышах здании приводит к формированию избыточных нагрузок и нередко повреждению здания. Поэтому при строительстве всех сооружений необходимо учитывать климатические условия застраиваемых территорий. В последние годы развивалась инженерная климатология, которая является частьи прикладной климатологии и подразделяется на строительную и климатологию стихийно-разрушительных процессов. Строительная климатология - наиболее разпитая часть инженерной климатологии. Многие результаты исследований доведены до стадии нормативных документов Госстроя.
В настоящее время для целей строительного проектирования обязательно использование такого климатического параметра как снеговая нагрузка. Она в значительной мере определяет конструктивные параметры, стоимость и надежность сооружений в эксплуатации. Задача прикладной климатологии заключается в том, чтобы представить для расчета снеговой нагрузки наиболее надежно рассчитанный норматив /'0- поверхностную плотность снежного покро вз на единицу горизонтальной поверхности. Согласно действующим строительным нормам и правилам (СНиПам) в качестве снеговой нагрузки используют средний из годовых максимумов поверхностной плотности снежного покрова, приходящийся на единицу горизонтальной поверхности земли, который рассчитывают по многолетним материалам маршрутных снегомерных съемок.
Интенсивное развитие отраслей хозяйства Республики Казахстан (горнодобывающей-, гидроэнергетики, дорожного строительства и т.д.) явилось толчком к оживлению специализированных прикладных исследований снежного покрова. Вместе с тем в республиканском фонде по гидрометеорологии и загрязнению природной среди накоплен обширный походный материал, ожидающий своего обобщения. До настоящего времени территория Республики Казахстан, лежащая в диапазоне высот 0,05 - 3,5 гал, остается недостаточно изученной по режиму снеговых нагрузок. Последнее создает серьезные трудности для. принятия научно обоснованных решений в строительном проектировании и вынуждает проектировщиков рассчитывать нормативные условия под каждую строительную- площадку, что в большинстве случаев экономически не оправдано. Дли расчета снеговых нагрузок на легкие покрытия особое значение приоб-ретагат нагрузки, возникающие при накоплении снега в понижениях и защищенных формах рельефа. В связи с тем, что климатические условия под воздействием естественных и антропогенных факторов 'постоянно'изменяются, целесообразно оценить снеговые нагрузки с учетом этих колебаний.
Цель и задачи исследования. Основная цель диссертационной ' работы состояла в разработке климатических нормативов для проектирования - крупномасштабной карты нормативных снеговых нагрузок. Достижение этой цели осуществлялось путем решения следующих задач:
- анализа основных пространственно-временных закономерностей распределения снежного покрова и снеговых нагрузок в зависимости от абсолютной высоты, климатических факторов и .региональных особенностей Республики Кззахотан на основе многолетних
данник метеорологических станций и постое;
поиска количественных статистических зависимостей рассматриваемых параметров от климатических факторов и высоты места и оценка их значимости и вогыо.у.нооти практического использовании;
ралработга методики климатического районирования территории применительно к параметрам снеговых нагрузок;
разработки крупномасштабной карты Казахстана для норма-: тинных снеговых нагрузок и соответствующих рекомендаций для проектировщиков и строителей.
Мііі2Шіі'?з.-110РЛ.Уі5ИіНШІ1і. R качестве основного метода использован статистико-климатический анализ данных многолетних наблюдений за снежным покровом. Статистический аппарат включал методы аппроксимации эмпирических распределений параметров, линейный парный и многомерный корреляционным и регрессионный анализы, методы проверки статистических гипотез. В' результате получены статистически значимые эмпирические зависимости изучаемых параметров от высоты и физико-географических особенностей территории, позволивший получить научно-обоснованные практические решения.
MOBTi'JiMiL Достоверность полученных результатов обеспечена использованием статистически корректных и адекватных исходному материалу методов анализа, а также достаточно большим объемом привлеченных исходных данных: материалов 421 пункта снегосьомки за период 1936-90 гг.; материалов маршрутных снегосъемок (351 пункт наблюдений ) по 17 бассейнам горных рок за период 35-40 лет; а также материалов имеющихся публикаций.
і 1-ЗУ. 1Ш1У,_1ШІ11.І:И'Q исследований состоит в том, что впервые:
детально изучен режим снежного покрова для всей территории Республики Казахстан в диапазоне высот 0,05 - 3,5 км применительно к нормативным параметрам снеговых нагрузок;
найдены количественные зависимости параметров снеговых нагрузок для всей территории Казахстана от абсолютной высоты и региональных условий. На их основе с использованием конкретной климзтической типизации территории построены крупномасштабные карты для нормативных параметров снеговых нагрузок.
На защиту выносятся:
результаты изучения vi обобщения пространственно-временных закономерностей распределения снежного покрова и снеговых нагрузок на территории Республики Казахстан;
материалы картирования нормативных снеговых нагрузок на территории Республики Казахстан.
Практическая ценность выполненных исследований состоит в использовании полученных расчетных характеристик режпмз снежного покрова на территории Казахстана в самых разнообразных прикладных целях. Основные результаты исследования - нормативные карты - рекомендуются для использования проектными'институтами Республики в качестве регионального норматива. Оценки режимных характеристик снежного покрова найдут широкое применение в других отраслях хозяйства - гидростроительстве, мелиорации, сельском хозяйстве, дорожном строительстве и др.
Апробация работы. Основные результаты исследования были доложены на XV Международной конференции по метеорологии Карпат (Ужгород, 199.1), Всесоюзном семинаре по диагнозу текущего климата (Ленинград, 1990), Техническом Совете Казгндромета (Алмати, 1992), Ученом Совете КазНИГМИ (Алмати, 1993), конференциях
молодых специалистов и заседаниях Метеорологической Секции Ученого Совета КззІШГМЗ).
Публшсдїиш. По теме диссертации опубликовано 4 статьи и'выпущено 4 научных отчета.
Структура и объём работы. Диссертация состоит из введения, 3 глав, гаключения и приложения. В работе имеется 13 таблиц, 13 рисунков п список литературных источников Еключает 103 наименовании, в том числе 30 иностранных. Приложение содержит 8 таблиц. Общий объём работы - 181 с.
