公路隧道内废气分布规律的研究

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1、公路隧道2012年第2期(总第78期)公路隧道内废气分布规律的研究杜峰张村峰鲁钢(1南京工业大学材料科学与工程学院南京210009；2江苏瑞丰科技实业有限公司南京210009)摘要隧道废气污染是目前城市隧道面临的主要难题。隧道污染物在隧道中的分布对隧道通风和交通的组织有重要影响。本文通过现场实验，测量了南京市玄武湖隧道内废气主要成分的分布情况，并测量了南京市主要隧道中CO的分布情况，分析CO的分布规律，并对隧道的通风和交通组织提出了建议。关键词隧道废气CO通风烟尘均匀分布，根据隧道车流量计算产生的C()和1引言烟尘浓度，然后得到相

2、关的隧道风量。实际上，由于城市隧道是目前各大城市解决城市交通拥堵重隧道结构、空气流动方式和车流的影响，隧道内污染要手段，但其在运行过程中也存在许多不利影响。物并非均匀分布，采用上述设计方法得到的通风量就通风而言，面临的主要难题是如何解决隧道内废往往与偏差较大[71。因此，对隧道污染物的分布尤气的污染，废气的排放方式与大气环境影响、周围区其是CO的分布情况进行实际测量，对隧道通风防域规划之间的矛盾l_】]。在隧道废气中，存在有来自排烟的设计具有一定的指导意义。汽车尾气的多种有毒有害成分I-，主要包括：碳烟2南京玄武湖隧道废气组分分布

3、规律(碳微粒)、碳氢化合物(CH)、CO、SO和NO等，以及来自车辆行驶过程中所产生的大量扬尘。这些隧道废气组分分布受隧道内车流量、隧道通风废气组分对隧道内的人员行车造成严重影响[2]：方式和建筑结构等影响。在通常情况下，隧道以自司乘人员长时问接触汽车尾气可导致CO中毒；碳然通风为主。当车流达到隧道设计的某一限值时，氢化合物和NO通过光化学反应可产生光化学烟隧道射流风机开启，通过风机的通风换气，降低隧道雾，对人的眼睛有强烈的刺激作用及其它不良影响；污染物的浓度。碳烟和路面扬尘对人眼产生视觉障碍，容易使驾驶2．1玄武湖隧道基本情况和

4、测量布置人员的视线模糊，造成交通事故。南京玄武湖隧道建于2002年，是南京市快速内目前，国内外对隧道内废气的处理通常是以稀环交通的主要干线之一。图1是玄武湖隧道示意释有害成分浓度为目的的通风换气法l_5]。通风换气图，隧道全长2300m，东西走向，横跨玄武湖底部，为法以车尾气所含各种有害成分中有碍生理的代表物双洞双向隧道。在隧道靠近西侧出口800m处设有CO和有碍视距的烟尘浓度为指标，决定通风量的岔道，与外界道路相连。每个隧道设计车道为3车大小，使隧道内空气满足相关规范标准的要求。常道，设计交通流量为7000辆·h一。图2为隧道截

5、用的通风方式包括自然通风和机械通风l_6]。机械通面示意图。每个隧道均为拱门型，净高4．5m，宽风按通风方式不同有全横向通风、半横向通风和纵13．6m。每个隧道顶部均设有两列射流风机用于通向通风三种方式。风排烟。在实际的设计过程中，通常假定隧道内CO和=lnqif't．鲴酗Ⅱ口口∞口[Ⅱ]∞口日[Ⅱ]∞∞∞∞口∞[Ⅱ]∞Ⅱ口[尉旺菌一l啊目~',dltl_一1士匕亡[]旺]亡衄口E翻￡《口￡黝e旺ej3口。_一▲魍雕[Ⅱ]∞▲[[Ⅱ]cⅡ]皿口cn]E∞▲lA峨一炭只图1玄武湖隧道平面图·27·公路隧道2012年第2期(总第78期

6、)由于每个隧道的设计车流量和隧道结构完全相NO和CO。测量时间为8：00、17：00和23：O()。为同，随机选取了自西向东的隧道作为测量隧道，测量分析隧道悬浮颗粒物的变化，在c点对可吸入颗粒地点如图1中的A、B和C所示。其中A和C分别物PM10也进行了测量。测量时射流风机均未开距离西出口和东出口100m，B在岔道与主隧道相交启。处。测量位置离地面1．0m，测量的组分包括HC，／--．＼：、、、、．．、射流机／20002000j＼射流风机，许、射流风机／L20002000{＼射流风机、71’710§tI謇ii【师i}【三行限界!道

7、史VIc篮堕墅f萎通道虱：／§ZCO-1皇毫习三车道生：垒塑／一。一：11000星Oq：‘I：一llR501婚安全道11850路拱顶水平线L、1．50x2／

8、～罄鐾、、／一一j图2玄武湖隧道横断面图2．2测量结果分析表中的标准值是《室内空气质量标准》给出的参考表1给出了玄武湖隧道废气组分的测量结果。值，交通流量是单个隧道的实测车流量。表1玄武湖隧道废气组分测量结果编号测量时间位置HC／mg·m一。N0／mg·m0CO／mg·m一。PMlo／mg·m。交通流量／h1MA8：00A0．260．08811．35MB8：00B0．840．

9、82216．843576MC8：00C0．741．03625．400．872AA17：00AO．240．0802．85AB17：00B0．220．2055．943630AC17：00C0．620．7716．981．651NA23：00AO．270．