АНАЛИЗ РАСПРЕДЕЛЕНИЯ СНЕГОВЫХ НАГРУЗОК НА ПОВЕРХНОСТИ КУБА, ОБРАЗОВАНИЯ СНЕЖНЫХ ЗАНОСОВ ВОКРУГ КУБА

Анна Григорьевна Олёх

doi:10.36773/1818-1112-2026-140-2-35-45

Авторы

Анна Григорьевна Олёх УО «Брестский государственный технический университет»

DOI:

https://doi.org/10.36773/1818-1112-2026-140-2-35-45

Ключевые слова:

снеговая нагрузка, распределение, моделирование, гидродинамика

Аннотация

В статье рассматривается моделирование снеговых нагрузок на здания и сооружения, а также анализ процессов переноса снега воздушными потоками. Рассмотрены механизмы формирования снеговой нагрузки и факторы, влияющие на её величину и распределение: количество выпадающих осадков, форма покрытия здания, перенос снега воздушными массами (способен значительно изменять месторасположение и количество снега на различных поверхностях) и теплотехнические характеристики кровли. Изложены полевые наблюдения за распределением снега, проведённые на заранее выбранных площадках. Описаны особенности выбранного участка, расположенного в равнинной местности с учетом специфики климатических условий и ветровых режимов. Приведены технические параметры весоизмерительной установки, включающие использование датчиков и автоматизированной системы записи данных. Подробно описана методика проведения полевых измерений, включая автоматический сбор данных о запасе воды в снеге, температуре и скорости ветра. Результаты полевых исследований демонстрируют детальное изменение снежного покрова в зимний период. Подготовка точных исходных данных – важнейший этап, который закладывает основу для успешного численного анализа. Ошибки или неточности могут привести к искажениям и неверным прогнозам в моделируемых сценариях. На основе данных, полученных весоизмерительной установкой и датчиками, определяющими скорость и направление ветра, было выполнено численное моделирование распределения снега на поверхности куба и образования снежных заносов вокруг куба на поверхности земли. В статье отображено сравнение результатов полевых наблюдений за кубом и результатов, полученных при помощи математического моделирования на основе метода предложенного M. Naaim. Актуальность данной темы обусловлена необходимостью более точного определения снеговых нагрузок, что способствует повышению надежности строительных конструкций и инфраструктуры.

Биография автора

Анна Григорьевна Олёх, УО «Брестский государственный технический университет»

Магистр технических наук, старший преподаватель кафедры автоматизации технологических процессов и производств, УО «Брестский государственный технический университет», Брест, Беларусь.

Библиографические ссылки

Олёх, А. Г. Особенности определения снеговых нагрузок на строительные конструкции = Features of determining snow loads on building structures / А. Г. Олёх // Вестник Брестского государственного технического университета. – 2025. – № 2 (137). – С. 35–41. – DOI: 10.36773/1818-1112-2025-137-2-35-41.

Mitsuhashi, H. Snowdrifting in building and wind tunnel experiment using model snow / H. Mitsuhashi // Journal of the Japanese Society of Snow and Ice. – 2003. – Vol. 65. – P. 287–295.

Shuji, S. Wind Tunnel on effect of roof wind pressure of buildings on shaping roof snow accumulations / S. Shuji, A. B. E. Osamu, J. O. H. Osamu // Journal of Structural and Construction Engineering. – 2009. – Vol. 74. – P. 451–458.

Oikawa, S. Study of wind tunnel similarity on snowdrift around buildings / S. Oikawa, T. Tomabechi, T. Ishihara // Nagare. – 2007. – Vol. 26. – P. 319–324.

Kind, R. J. Snow Drifting / R. J. Kind // Handbook of Snow. Principles. Processes / Management and Use ; [ed.] D. M. Gray. – Oxford : Pergamon Press, 1981. – P. 338–359.

Iversen, J. D. Drifting-snow similitude-transpor t-rate and roughness modeling / J. D. Iversen // Journal of Glaciology. – 1980. – Vol. 94. – P. 393–403.

Irwin, P. A. Application of Snow Simulation Model Tests to Planning and Design / P. A. Irwin, C. J. Williams // Proceedings of the Eastern Snow Conference, 28, 40th Annual Meeting. – Toronto : Eastern Snow Conference,1983. – P. 118–130.

Peterka, J. A. On the relaxation of saltation length as a modeling criteria for particulate transport by wind / J. A. Peterka, R. L. Petersen // Journal of Wind Engineering and Industrial Aerodynamics. – 1990. – Vol. 36. – P. 867–876.

Nara, R. Numerical simulation of snowdrift development in non-equilibrium flow fields around buildings / R. Nara, C. Groth, M. E. Biancolini // Fluids. – 2025. – Vol. 10, iss. 4. – Art. 75. – P. 1–21. – URL: https://www.mdpi.com/2311-5521/10/4/75 (дата обращения: 08.04.2026).

A review on the CFD analysis of urban microclimate / Y. Toparlar, B. Blocken, B. Maiheu, G. J. F. van Heijst // Renewable and Sustainable Energy Reviews. – 2017. – Vol. 80. – P. 1613–1640. – DOI: 10.1016/j.rser.2017.05.248.

Топографические карты. Беларусь. Бесплатный интерактивный веб-сервис : [сайт]. – Минск, 2026. – URL: https://ru-ru.topographic-map.com (дата обращения 25.04.2026).

Строительная климатология : СНБ 2.04.02-2000, Изменение № 1. – Минск : Минстройархитктуры, 2007. – 33 с.

Тур, В. В. Отчет о научно-исследовательской работе по теме «Поведение исследований изменения климатических воздействий на строительные конструкции в Республике Беларусь с целью внесения изменений в действующие ТНПА» (заключительный) / В. В. Тур, С. С. Дереченик, О. П. Мешик [и др.]. – Брест : БрГТУ, 2015. – 229 с.

Naaim, M. Numerical simulation of drifting snow: erosion and deposition models / M. Naaim, F. Naaim-Bouvet, H. Martinez // Annals of Glaciology. – 1998. – Vol. 26. – P. 191–196.

Thiis, T. K. Large scale studies of development of snowdrifts around buildings / T. K. Thiis // Journal of Wind Engineering and Industrial Aerodynamics. – 2003. – Vol. 91, № 6. – P. 829–839.

Thiis, T. K. Measurements and Numerical Simulation of Development of Snow Drifts on Curved Roofs / T. K. Thiis, J. F. Ramberg // Snow Engineering VI : Proceedings of the 6th International Conference, Whistler, BC, Canada, 2008. – [S. l.] : ECI, 2008. – P. 1–5.

Thiis, T. K. 3D numerical simulations and full scale measurements of snow depositions on a curved roof / T. K. Thiis, J. Potac, J. F. Ramberg // EACWE 5 : Proceedings of the 5th European and African Conference on Wind Engineering, Florence, Italy, 19–23 July 2009. – Florence : Firenze University Press, 2009. – P. 1–8.

Thiis, T. K. Numerical simulation of snow drift development on a gabled roof / T. K. Thiis, J. Potac // Proceedings of the 7th European and African Conference on Wind Engineering, Amsterdam, the Netherlands, 2011. – [S. l. : s. n.], 2011. – P. 1–8.

Computer simulation of wind speed, wind pressure and snow accumulation around buildings (SNOW-SIM) / B. Bang, A. Nielsen, P. A. Sundsbo, T. Wiik // Energy and Buildings. – 1994. – Vol. 21, № 3. – P. 235–243. – DOI: 10.1016/0378-7788(94)90039-6.

Bagnold, R. A. The Physics of Blown Sand and Desert Dunes / R. A. Bagnold. – Mineola : Dover Publications, 2005. – 265 p.

Seligman, G. Snow Structure And Ski Fields / G. Seligman ; transl. by G. Luchansky. – London : Macmillan and Co, 1936. – 555 p.

Beyers, J. H. M. Numerical modeling of the snowdrift characteristics surrounding the SANAE IV research station, Antarctica : Ph.D. Dissertation / J. H. M. Beyers. – Stellenbosch : University of Stellenbosch, 2004. – 210 p.

Beyers, J. H. M. Numerical simulation and verification of drifting snow around a cube / J. H. M. Beyers, P. A. Sundsbo, T. M. Harms // Journal of Wind Engineering and Industrial Aerodynamics. – 2004. – Vol. 92, № 9. – P. 725–747.

Beyers, J. H. M. Numerical simulation of snowdrift around an elevated structure / J. H. M. Beyers, T. M. Harms, P. A. Sundsbo // Proceedings of the Fifth International Snow Engineering Conference, Davos, Switzerland, 5–11 July 2004. – [S. l. : s. n.], 2004. – P. 721–731.

Tominaga, Y. Computational fluid dynamics simulation of snowdrift around buildings: Past achievements and future perspectives / Y. Tominaga // Cold Regions Science and Technology. – 2017. – Vol. 139. – P. 53–71. – DOI: 10.1016/j.coldregions.2017.05.004.

Pomeroy, J. W. Snowcover: Accumulation, Relocation and Management / J. W. Pomeroy, D. M. Gray. – Saskatoon : National Hydrology Research Institute, 1995. – 144 p.

Богданов, А. Н. Отец сверхзвуковой аэродинамики. Памяти Теодора фон Кармана / А. Н. Богданов, И. М. Кондратьев // Вестник Российской академии наук. – 2023. – Т. 93, № 3. – С. 289–296.

Snow Load Shape Coefficients and Snow Prevention Method for Stepped Flat Roofs / Z. Zhang, W. Ma, Q. Li, S. Li // Applied Sciences. – 2023. – Vol. 13, iss. 22. – Art. 12109. – URL: https://www.mdpi.com/2076-3417/13/22/12109 (дата обращения: 08.04.2026).

Clifton, A. Snow saltation threshold measurements in a drifting-snow wind tunnel / A. Clifton, J.-D. Ruedi, M. Lehning // Journal of Glaciology. – 2006. – Vol. 52, № 179. – P. 585–596.

Pomeroy, J. W. Saltation of Snow / J. W. Pomeroy, D. M. Gray // Water Resources Research. – 1990. – Vol. 26, № 7. – P. 1583–1594.

Pomeroy, J. W. Steady-state suspension of snow / J. W. Pomeroy // Journal of Hydrology. – 1992. – Vol. 136, № 1/4. – P. 275–301.