城市隧道污染物擴(kuò)散模型構(gòu)建與模擬分析.pdf

1、隨著我國城市基礎(chǔ)設(shè)施的不斷完善，城市下穿隧道在城市道路交通系統(tǒng)中占據(jù)著越來越重要的地位。然而，由于機(jī)動車尾氣排放出大量有毒有害物質(zhì)在隧道內(nèi)部積累，長期處于這種環(huán)境中會對對人體健康產(chǎn)生危害，因此隧道污染物的擴(kuò)散問題越來越得到人們的重視。
　　本文以成都市某一下穿隧道為研究對象，運(yùn)用計算流體動力學(xué)理論和隧道空氣擴(kuò)散模式構(gòu)建城市隧道污染物擴(kuò)散模型，并運(yùn)用有限容積法求解隧道內(nèi)部CO、NO2濃度分布。
　　論文中模擬了不同通風(fēng)風(fēng)速、不

2、同交通量條件下，隧道內(nèi)部CO、NO2濃度分布規(guī)律，把通風(fēng)風(fēng)速和隧道交通量對CO、NO2濃度分布的影響作了對比分析，研究表明:
　　(1)通風(fēng)風(fēng)速影響隧道內(nèi)CO、NO2最大濃度值出現(xiàn)的位置，隨著通風(fēng)風(fēng)速的增大，隧道內(nèi)出現(xiàn)最大濃度值的位置距離隧道入口越遠(yuǎn)。當(dāng)通風(fēng)風(fēng)速v=0m/s（靜風(fēng)）時，出現(xiàn)最大濃度值的位置距隧道入口80-90m;當(dāng)通風(fēng)風(fēng)速v=1m/s時，出現(xiàn)最大濃度值的位置在距隧道入口100-110m;當(dāng)通風(fēng)風(fēng)速v=2m/s時，出

3、現(xiàn)最大濃度值的位置位于隧道出口處。
　　(2)當(dāng)通風(fēng)風(fēng)速v=0m/s（靜風(fēng)）時，隧道內(nèi)部CO、NO2在各個模擬點(diǎn)位的濃度大于v=1m/s時的濃度，通風(fēng)速度v=1m/s時，隧道內(nèi)部CO、NO2在各個模擬點(diǎn)位的濃度大于v=2m/s時的濃度。說明隨著通風(fēng)風(fēng)速的增大，隧道內(nèi)CO、NO2的濃度不斷減小，增加通風(fēng)風(fēng)速有利于控制隧道內(nèi)部CO、NO2濃度值。
　　(3)在橫向斷面上，由受到隧道壁的的影響，隧道壁周圍空氣流動受到阻滯，導(dǎo)致靠近

4、隧道壁周圍的區(qū)域（z=4m軸線上）CO、NO2濃度較大。因此在設(shè)置隧道通風(fēng)豎井時，可以將通風(fēng)孔設(shè)置在隧道壁和隧道頂部的位置，有利于加快隧道內(nèi)部CO、NO2向隧道外部排放，這對于城市隧道通風(fēng)環(huán)保設(shè)計具有參考價值。
　　(4)隧道內(nèi)部CO氣體濃度遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于NO2氣體濃度。模擬結(jié)果中顯示，隧道內(nèi)部CO氣體濃度最大約為NO2氣體濃度的24倍。說明機(jī)動車排放尾氣中，CO所占比例遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于其他污染物濃度，在隧道通風(fēng)設(shè)計過程中，CO應(yīng)當(dāng)作為主要因子