交通风与自然风对公路隧道通风影响数值模拟

汤在宇 米立甲 刘双平 郑诚

1 浙江华东工程咨询有限公司

2 中国电建华东勘测设计研究院

0 引言

城市行车隧道的建设极大缓解了交通拥堵状态，而通过增加隧道车道数则进一步降低了单车通行成本，但由于隧道的相对封闭性，车辆排放的尾气由于含有多种有害成分，如一氧化碳，二氧化氮以及烟尘，需要稀释或及时排出隧道，二氧化碳浓度较高时也需要及时排出隧道[1-2]。因此，隧道建设需要对通风系统进行科学的设计。根据交通运输部发布的《公路隧道通风设计细则JTG/TD70/2-02-2014》（下文简称《细则》）[3]，隧道通风分为自然通风和机械通风两大类。自然通风是通过气象因素形成的隧道内空气流动，以及机动车从洞外带入新鲜空气来实现隧道内外空气交换，机械通风是通过风机作用使空气沿着预定路线流动来实现隧道内外空气交换。如果自然通风能达到《细则》中规定的稀释CO，NO2，烟尘和空气中的异味的作用，则可以显著提高节能减排效果，同时又能提高行车安全。机动车从洞外带入新鲜空气以及引起隧道内空气流动，即交通风受交通流量和行车速度影响，而自然风则受风速和风向影响。为此，研究公路隧道交通量，行车速度，自然风速和风向对公路隧道通风影响具有重要意义。

隧道自然通风具有节能减排和降噪等特点，学者们对公路隧道自然通风特性进行研究并取得了一定的成果[4-8]，随着计算机技术发展，数值方法成为隧道通风研究的一种重要方法。……