[发明专利]一种多匝道城市道路隧道全射流纵向通风需风量计算方法

说明书

本发明涉及一种多匝道城市道路隧道全射流纵向通风需风量计算方法，属于，隧道通风技术领域。该方法包含如下步骤：S1：依次计算各段主线隧道车流量；S2：将主线隧道分解为若干段，并进行编号；S3：计算各匝道隧道和各段主线隧道的烟尘和CO排放量，并分别汇总获取整个隧道烟尘排放总量和CO排放总量；S4：分别计算整个隧道稀释烟尘和CO各自的需风总量；S5：计算各匝道隧道稀释烟尘和CO各自的需风量，进一步计算各匝道隧道的最终需风量；S6：根据各匝道隧道的最终需风量，计算各段主线隧道的最终需风量。本发明方法具有较好的工程适应性和可操作性，且理论意义明确，能够很好地解决多匝道城市道路隧道全射流纵向通风的稀释有害气体需风量的计算。

技术领域

本发明属于隧道通风技术领域，涉及一种多匝道城市道路隧道全射流纵向通风需风量计算方法。

背景技术

多匝道城市道路隧道作为一种非常规形式的新型隧道，关于多匝道城市道路隧道通风设计，尤其是对全射流纵向通风稀释有害气体需风量的计算，目前相关研究还较少。

陈玉远应用地铁环控计算软件SES辅助计算了多匝道城市道路隧道工程通风系统，强化了通风设计的合理性。王艳等应用SES软件分析了某多匝道城市道路隧道各车速工况下的通风系统，优化了其通风系统运行模式。胡清华应用SES软件分析了某多匝道城市道路隧道工程自然通风口和隧道内的通风量，推荐采用自然通风+竖井分段纵向通风的通风方案。李俊梅等采用通风网络对某多匝道城市地下道路分段纵向排烟系统的烟气控制效果进行了模拟分析，得到了不同火灾场景中风机运行的最佳策略。阳东和赵成梅针对某一多分支隧道的防排烟工况，利用理论分析建立了各种气流模式的控制方程，并通过数学方法获得了理论解。高君鹏等通过CFD数值计算模型研究了不同火灾规模下隧道内的烟雾分布特性及规律，并制定了隧道内各类火灾事故下的通风控制方案。傅琼阁等搭建了1:10的包含多匝道的隧道模型，对城市隧道出口匝道气流组织形式进行了试验研究。崔德振等通过模型试验方法研究了通风井型隧道处于交通阻滞时通风井的通风效果。

上述研究对开展多匝道城市道路隧道通风设计和改善运行条件提供了新的思路，但是研究成果并未系统性地解决工程设计中的具体应用问题，工程实践指导意义不足。

我国近年来建设的长度大于5000m的高速公路隧道普遍采用“通风井送排式+射流风机”的组合方式。据调研，我国现有长度小于5000m的高速公路隧道(华蓥山隧道、谭家寨隧道、乌云山隧道等)也普遍采用纵向通风方式。从而，不仅是特长隧道，中长公路隧道也有向纵向通风方式发展的趋势。

由于其隧道进风(对应分流型隧道)或出风(对应合流型隧道)均是一个洞口进或出的，主线隧道与匝道隧道的通风以及匝道隧道之间的通风均相互影响，隧道通风系统存在多个支路，通风网络较复杂，稀释有害气体需风量不能用常规的通风计算方法开展设计。对此，现有研究和设计规范并未给出明确方法和规定，导致相应通风工程设计缺乏指导依据。

发明内容

有鉴于此，本发明的目的在于提供一种多匝道城市道路隧道全射流纵向通风需风量计算方法，该方法具有较好的工程适应性和可操作性，且理论意义明确，能够很好地解决多匝道城市道路隧道全射流纵向通风的稀释有害气体需风量的计算。

为达到上述目的，本发明提供如下技术方案：

一种多匝道城市道路隧道全射流纵向通风需风量计算方法，该方法包含如下步骤：

S1：根据整个隧道设计总车流量和匝道隧道的设计车流量，依次计算各段主线隧道车流量；

S2：以匝道隧道和主线隧道之间的连接点为分界点，将主线隧道分解为若干段，并进行编号；

S3：计算各匝道隧道和各段主线隧道的烟尘和CO排放量，并分别汇总获取整个隧道烟尘排放总量和CO排放总量；

S4：根据整个隧道烟尘排放总量和CO排放总量，分别计算整个隧道稀释烟尘和CO各自的需风总量；