图4.32　风速和温度随时间变化

为考察一天中不同时刻桥位处的风速和温度变化规律，在FLUENT中设置了相应的计算工况。计算参数的设置见表4.1中的工况13。主梁跨中位置处风速和温度随时间的变化如图4.32所示。主梁跨中处一天中的最低温度出现在6：10，其最低温度为13.6℃。当太阳照射到桥位处地表后，桥位处的温度开始迅速升高，到15：30达到一天中的最高温度，此时最高温度为25.5℃。随着时间的推移，太阳辐射开始减弱，桥位处的温度又开始下降，到22：00桥位处的温度降为19.7℃，比最高温度降低了5.8℃。由整个温度变化曲线可知，一天中主梁跨中处温差为11.9℃，因该温度差异的存在，导致桥位处的风速在一天中也有一定的变化。主梁跨中处的风速呈现出从早上开始逐渐增加然后从傍晚开始逐渐减小的变化趋势，一天中的最小风速出现在4：00，最低风速为3.9 m/s，最大风速出现在19：20，最大风速为10.6 m/s。该计算结果进一步表明，桥位处的风速波动规律与桥位处的温度变化密切相关，同时也说明桥位处的日常大风与桥位处的热力效应密切相关。

主梁高度处风速和温度变化如图4.33所示。由图4.33（a）可知，所有时刻内靠近东岸山体的主梁上风速较小，靠近西侧的主梁上风速较大，这表明东侧山体对主梁上风速的影响较为显著。同时，不同时刻时主梁的风速是变化的，风速波动幅值在5.0 m/s左右。通过之前的分析表明，该部分风速应是由温度变化而引起的。由图4.33（b）可知，从14：00开始主梁上的温度是逐渐降低的，特别是从18：00开始主梁上温度的降低非常明显，到22：00时桥面处温度在20℃附近。14：00—16：00主梁跨中位置处的温度明显较主梁两端的温度高，这是由于此时太阳辐射强度较强，整个河谷内的地表温度均较高，河谷中央较高温度的空气受到浮力的作用向上流动，因此造成了主梁跨中位置处的温度较高。到太阳不能直射桥位处地表时，地表温度开始趋于均匀，因此，主梁高度处的温度也逐渐趋于均匀。

图4.33　不同时刻主梁上风速和温度变化(www.daowen.com)

风剖面随时间变化如图4.34所示。可知，不同时刻跨中处的风剖面有明显的差异，特别是竖向风速剖面，当温度变化较为平缓的14：00和22：00时，竖向风速均较小，此时的最大风速为-2.5 m/s。但在18：00时竖向风速有明显的增加，此时剖面上的最大竖向风速达到了-6.5 m/s，这是因在傍晚时太阳辐射明显减弱，山上的冷空气活动明显加强，冷空气顺山谷往下流动导致山风风速明显加强，最终表现为竖向风速明显增加。

不同时刻的地表温度分布如图4.35所示。可知，8：00时，太阳开始照射地表，被太阳直射面山坡的温度开始升高；到12：00时，整个地表大部分均处于太阳直射区，整个地表的温度均较高，地表的最高温度达到了45℃；16：00时，太阳直射的地表区域已大大减少，大部分区域的温度也有了明显降低，但在直射区域上的地表温度仍高于45℃；到20：00时，太阳已在地平线以下，地表不能再被太阳直射，故地表温度开始急剧下降，此时的地表最高温度为27℃，比中午的最高地表温度降低了约20℃。

图4.34　跨中处风剖面随时间变化

图4.35　地表温度随时间变化