路面湿度变化:冬季道路养护的措施和效果
摘要：路面湿度是防止路面滑滑的重要参数。到目前为止，这是很难衡量的，但市场上的新衡量技术有助于调查道路养护业务的节约机会。本研究测试了一种安装在瑞典中部一个维修区道路养护车辆上的新型传感器。测量路面水深的传感器连接到全球定位系统(GPS)系统和全球移动通信系统(GSM)电话调制解调器。潜在的节约是根据实测的路面水深和降低冰点所需的盐用量来计算的。结果表明，测量的道路沿线水深变化，这意味着道路沿线的盐浓度也可能变化。虽然在经过测试的高速公路上的差异较小，但计算出的节省可能高达22%。尽管在计算中做了许多假设，但通过应用这样的湿度测量，还是有可能实现可观的节约。DOI: 10.1061 /(第3期)te.1943 - 5436.0000546。copy;2013美国土木工程师协会。
CE数据库主题标题：公路和道路状况;公路和道路管理;维护;测量仪器;测量;盐;降水;瑞典;冬天。
关键词：道路湿度;移动测量;道路盐浓度
介绍
路面湿度是冬季道路养护中最重要的参数之一。路面的防滑段通常是路面最冷的部分，当温度下降时，水可能会结冰，造成路面光滑。因此，测量沿路的湿度是非常重要的。Chapman和Thornes(2011)发现，由于潮湿路面潜热损失的增加，相对于周围地理位置相似的地区，潮湿路段最终变得更冷。由于道路湿度是一个非常动态的参数，冬季道路养护工程师很难对其进行量化(Chapman和Thornes 2011)，因此目前还没有得到广泛的应用。一些国家已经安装了道路状况传感器，以获取包括在道路天气信息系统(RWISs)中的数据。这些系统在20世纪80年代首次引入，现在仍然在世界各地使用，只是做了一些修改和改进。建立一个个典型的考察站来测量地表和空气温度、风、降水和湿度。考察站通常设在寒冷地区，那里的道路最容易结冰。然而，根据考察站应该探测什么样的气候状况，一些考察站可能会有其它的定位标准。不幸的是，在一些国家,气候对空间站的位置影响较小。路面的湿度决定了路面可能会结冰的地方，也决定了道路两边需要加多少盐才能达到相同的条件。此外,基于对沿特定道路水深变化理解的多少,它应该可能会呈现盐沿特定的道路延伸的变化,这意味着大量的盐扩散取决于路面的水深度,可能一些延伸甚至是不必要的。
许多参数影响道路的湿度和道路保持湿润的时间。主要的气象参数是降水、露珠、蒸发和融雪。然而，正如Chapman和Thornes(2005)所证明的，由于车辆的热通量以及径流、蒸发和飞溅，交通对道路干燥过程产生了很大的影响。此外,内外通道温度差异明显依赖交通流量和渗流的车辆,车辆可能会从排气管泄露水和湿气,在车辆行驶过的路上留下从一点点到几百米的痕迹(Chapman和Thornes 2011)。如上所述，潮湿的路面容易变冷。当然，这些湿斑可能是非常局部的，因为道路的湿润程度取决于道路的宏观和微观结构以及周围环境。Wallman等人(2005)也认为交通流量是造成道路干燥的主要因素。道路表面的湿度也应该依赖于周围的景观和地形，类似于道路沿线的温度变化，因为正如Jansson等人(2006)指出的那样，道路表面的热量平衡与水分通量相结合。诸如宏观纹理、曲线、孔洞和材料孔隙度等道路特性也会影响水在道路上的积聚和存留。
1哥德堡大学地球科学系研究生，BOX-460, SE-405 30，瑞典哥德堡(通讯作者)。电子邮件:lina.nordin@gvc.gu.se
2瑞典斯德哥尔摩皇家理工学院土地与水资源工程系研究生，SE-100 44。电子邮件:riehm@kth.se
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