文档介绍：河北省交通厅科技项目
申 请 书
项目名称：单洞双向长大隧道运营通风、防火救灾系统研究
申请金额： 万元
起止年限： 2004 年 7 月 至 2005 年 12 月
申请单位： 河北新洲公司
填报日期： 2003 年 12 月 15 日
研究的目的、用途和意义
河北宝平线长安岭隧道长度近3公里，属单洞双向长大公路隧道，截至目前，国内还少有此类隧道建设的先例。在隧道设计与运营中势必将遇到运营通风和防火救灾方面的重要课题。
公路隧道的运营通风不仅关系到行车安全与舒适性，而且对隧道的建设成本和运营成本有着直接的影响，尤其是在发生火灾时，对减少人员伤亡、财产损失起到至关重要的作用。另外，近一、两年来，国内外相继有多座隧道发生严重火灾，引以为戒，隧道的防火救灾功能也逐渐成为隧道总体设计和通风设计中必须考虑的重要内容。但是，根据对国内公路隧道运营通风现状的调查表明，仅满足正常运营通风需要下的隧道通风设计还难以与有效的防火救灾要求协调一致。
本课题研究的目的是针对长安岭单洞双向公路隧道，通过一维常规计算、计算机数值模拟及模型实验研究分析不同的通风形式，优化出适合长安岭隧道近、远期需要的经济可靠的通风方案，指导隧道的通风设计；研究隧道火灾形成条件及发展规律，优化出适合长安岭隧道需要的消防设施，并结合通风设计，给出长安岭隧道的防火救灾对策。
本课题的研究不仅对长安岭隧道建设具有现实的指导意义，而且能对今后我国类似长大公路隧道建设提供有效的指导。
国内外概况及发展趋势
公路隧道的通风研究国外起步较早，1973年成立的空气动力学和隧道通风国际研讨会（International Symposium on the Aerodynamics and Ventilation of Vehicle Tunnels），每三年召开一次，会上各国隧道通风专家展示自己的研究成果，大大推进了通风技术的发展。我国的公路隧道建设起步较晚，隧道通风的设计方法主要来源于日本和欧洲，近几年来结合一些隧道的建设开展了数值计算、模型实验和原型观测，积累了一定的经验，并进行了新规范的编制。
公路隧道的防火救灾研究国外开始于80年代中期，研究的内容有：隧道内燃烧气体和温度的时空分布，燃烧速率，火的传播速度，温度对通风设备的影响；疏散、救援和灭火的可能性；火灾区内隧道结构受损程度。通过数值计算、模型实验和原型观测，取得了许多有益的成果，并应用于一些地铁和公路隧道的设计中。国内对于公路隧道的防火救灾的研究始于近两年，还未见到系统的研究成果。我国有些长大隧道的设计中也考虑了防火的因素，但仅采用了一些简单的设施，没有形成体系。
公路隧道的运营通风、防火救灾研究，无论国外、国内，多集中于双洞单向交通形式，而对于长安岭隧道这样的单洞双向交通形式，这方面的研究目前还很少见，因此，如何采用经济有效的运营通风方式、消防设施以及与通风相结合的防火救灾对策是隧道设计的重要课题。
主要研究内容、技术路线
1、隧道通风方案比选研究
通过分析长安岭隧道交通量构成和增长以及车辆排污量降低的相关规律，确定不同运营时期的需风量；
针对长安岭隧道的自然条件和交通状况，建立一元流通风方案比选模型，通过数值模拟对通风方案进行比选；
2、隧道通风方案优化研究
建立数值模型和物理模型，分段局部模拟隧道通风状况，优化洞口和其它变截面形状，优化风机安设位置，并进一步优化通风整体方案；
3、隧道风机运营模式研究
针对不同时期的通风量，优化风机配置和风机运营模式，以降低工程造价和运营成本；
4、隧道火灾形成和发展规律研究
通过调研，找出可能引发火灾的因素，进行归类，并进行火灾规模划分；
以CFD和ANSYS软件为平台，分析不同火灾规模下温度场、流场及压力场的分布规律；
分析不同火灾规模下的通风模式，提出减灾通风措施；
5、消防设施的布设研究
通过调研，收集国内外可能采用的消防设施，并分析其效果；
根据火灾规模，对消防设施进行筛选，并提出具体布设建议；
6、防火救灾预案研究
针对长安岭隧道，提出一套防火救灾预案。
考核目标、主要技术经济指标
1、考核目标
给出隧道通风的建议方案；
通过数值模拟和模型实验，给出洞口、其它变截面和风机安设位置的优化建议方案；
建议通风优化运营