祥和隧道不同气候因素自然风分布规律研究

杨建华

摘要：杭绍台高速公路祥和隧道地处低山丘陵地区，属越岭隧道，由于洞口气候环境、海拔等自然因素差异，导致隧道各洞口存在一定的温度、气压差，从而在洞内形成不稳定的自然风。为考虑将自然风充分利用，实现隧道节能运营，结合祥和隧道，通过数值模拟的方法对不同气候工况下隧道内的自然风分布情况进行研究，以获得洞外气候因素对隧道内自然风的影响规律，为隧道的自然风利用提供理论基础。

Abstract： Xianghe tunnel of Hangzhou-Taizhou Expressway is located in the low mountain and hilly area， which belongs to the tunnel crossing the mountains. Due to the differences in the climatic environment， altitude and other natural factors at the entrance of the tunnel， there is a certain temperature and air pressure difference at each opening of the tunnel， thereby forming an unstable natural wind. In order to make full use of the natural wind and realize the energy-saving operation of the tunnel， combined with the Xianghe tunnel， the distribution of the natural wind in the tunnel under different climatic conditions is studied by numerical simulation， so as to obtain the influence law of the external climatic factors on the natural wind in the tunnel and provide theoretical basis for the use of the natural wind in the tunnel.

關键词：祥和隧道;自然风;数值模拟;气候变化

Key words： Xianghe tunnel;natural wind;numerical simulation;climate change

中图分类号：U453.5                                       文献标识码：A                                  文章编号：1006-4311（2020）17-0212-04

1  工程概况

祥和公路隧道为分离式双洞隧道，隧道左右线长度分别为1792m和1654m，隧道无竖井。其地处杭绍台高速南部，属亚热带季风气候，四季分明，热量充足，可利用自然风充足，通过对自然风的利用，实现隧道节能，绿色运营。

祥和隧道设置为单向坡，隧道洞口高度差约为120m，由于各洞口环境差异和高度差异的影响，导致隧道洞口温度、气压存在一定的差异，从而在隧道洞内产生一定程度的自然风。

现行设计规范中通常将自然风看做通风阻力，近期研究表明，当设计风向和自然风方向一致时，不开启通风设备或开启少量风机即可满足通风需求，即将自然风当做隧道通风的通风助力，以大幅降低隧道通风成本。

为考虑隧道自然通风的可能性，采集祥和隧道两个洞口处的气候因素，包括温度、大气压强、风速、风向等，经过划分工况，通过数值模拟的方法，分析洞口处不同气候条件下隧道内自然风分布规律，为自然风的利用提供理论依据。……