通航隧洞船舶尾气排放扩散数值模拟研究

汪 瑞 黄立文 谢 澄* 邓 健

(武汉理工大学航运学院1) 武汉 430063) (内河航运技术湖北省重点实验室2) 武汉 430063)

0 引 言

船舶通航隧洞建造投资较大，技术复杂，其设计建造和安全营运方面的研究尚处于起步阶段，我国目前也仅有为数不多的小型通航隧洞分布在如乌江、富春江等河流水域中[1].

船舶通航隧洞与公路、铁路隧道相比截面尺寸较大，船舶在通过隧洞时，基于安全考虑需采取限制航速航行，通过隧洞的时间较长，同时，通航隧洞本身作为一种典型的半封闭空间，当通风条件不良时船舶排放的尾气短时间内无法扩散，尾气中有毒有害成分如CO和NO2等在通航隧洞内的大量积聚，会引发船员呼吸系统及神经系统中毒[2].与此同时，由于目前国内关于通航隧洞的船舶尾气排放控制标准尚属空白，在通航隧洞设计和营运时一般参照如JTG/TD702-02—2014《公路隧道通风设计细则》等公路隧道通风标准，由于船舶与车辆排放特征存在明显差异，公路隧道标准的适用性还有待考证.因此，文中以内河典型通航隧洞为研究对象，模拟不同通风条件下通航隧洞船舶尾气排放，开展通航隧洞内船舶尾气的排放扩散研究，对于保障水上交通安全具有重要的意义，同时也能为通航隧洞内船舶尾气排放设计浓度标准的制定提供科学依据.

1 数学模型的建立及有效性验证

通航隧洞内船舶尾气的排放扩散过程受大气流动特别是风速和风向的影响较大，属于非稳态的三……