安全高效保障 隧道低碳運(yùn)行

文/ 供圖 | 招商局重慶交通科研設(shè)計(jì)院有限公司 陳建忠

全尺寸火災(zāi)試驗(yàn)

隧道運(yùn)營通風(fēng)智能管控平臺

隨著國家高速公路網(wǎng)建設(shè)向山嶺重丘區(qū)、離岸深水區(qū)延伸，高海拔隧道、大縱坡隧道層出不窮。而在城市核心區(qū)，多匝道隧道大量涌現(xiàn)。隧道海拔高度提升、洞內(nèi)外自然風(fēng)與熱壓波動(dòng)、交通流多變、汽車尾氣排放標(biāo)準(zhǔn)趨嚴(yán)等特點(diǎn)會(huì)導(dǎo)致傳統(tǒng)通風(fēng)設(shè)計(jì)參數(shù)取值保守、通風(fēng)系統(tǒng)設(shè)計(jì)規(guī)模過量、風(fēng)機(jī)運(yùn)行管控失調(diào)及自然風(fēng)主動(dòng)利用技術(shù)缺失等問題，而隧道縱坡變大、線形復(fù)雜多變等特點(diǎn)則導(dǎo)致火災(zāi)中出現(xiàn)移動(dòng)火源定位不準(zhǔn)、熱壓作用無序、煙流路徑多樣、煙氣發(fā)展態(tài)勢不明等問題，給隧道低碳運(yùn)行與火災(zāi)環(huán)境安全高效精準(zhǔn)保障帶來極大挑戰(zhàn)，給交通運(yùn)輸行業(yè)“雙碳”與“安全生產(chǎn)”行動(dòng)實(shí)施造成壓力。

太陽能加熱隧道通風(fēng)井內(nèi)空氣的原理圖

圖像處理得到火源位置對傾斜隧道煙氣相對溫升的影響

項(xiàng)目組在國家科技支撐計(jì)劃課題、國家自然科學(xué)基金項(xiàng)目、省部級科技計(jì)劃項(xiàng)目及重大工程科研項(xiàng)目等9個(gè)項(xiàng)目的資助下，歷時(shí)10余年，通過理論分析、數(shù)值模擬、實(shí)驗(yàn)研究和現(xiàn)場實(shí)測等手段，對隧道通風(fēng)精細(xì)節(jié)能管控與火災(zāi)煙氣高效控制理論及關(guān)鍵技術(shù)進(jìn)行了深入研究及工程實(shí)踐。

/ 隧道通風(fēng)節(jié)能設(shè)計(jì)與精準(zhǔn)調(diào)控技術(shù)/

項(xiàng)目建立了考慮海拔高度與行車速度的汽車一氧化碳排放量模型，提出了隧道精準(zhǔn)低耗通風(fēng)關(guān)鍵設(shè)計(jì)參數(shù)，研發(fā)了隧道自然通風(fēng)動(dòng)力高效利用與洞內(nèi)通風(fēng)環(huán)境實(shí)時(shí)感知技術(shù)裝備，大幅降低了隧道通風(fēng)系統(tǒng)裝機(jī)規(guī)模，提升了隧道通風(fēng)精準(zhǔn)調(diào)控和低碳運(yùn)行水平。

傾斜隧道縱向排煙流動(dòng)多解的產(chǎn)生機(jī)理與抑制方法

隧道火災(zāi)煙氣精細(xì)化控制理論及方法

項(xiàng)目構(gòu)建了維持火源下游煙氣分層穩(wěn)定的縱向風(fēng)速模型與大縱坡隧道煙氣自然蔓延動(dòng)力學(xué)模型，提出了考慮煙流模式不確定性的風(fēng)機(jī)動(dòng)力匹配方法與多匝道隧道煙氣復(fù)合控制技術(shù)，顯著提升了隧道火災(zāi)煙氣精細(xì)化控制水平。

隧道火災(zāi)安全環(huán)境高效精準(zhǔn)保障技術(shù)與裝備

項(xiàng)目創(chuàng)建了隧道火源三維精準(zhǔn)跟蹤定位技術(shù)，率先研發(fā)了隧道火災(zāi)早期煙氣蔓延態(tài)勢超實(shí)時(shí)預(yù)報(bào)技術(shù)與隧道自適應(yīng)智能排煙裝備，顯著提升了隧道火災(zāi)排煙技術(shù)裝備的智能化水平。

招商局重慶交通科研設(shè)計(jì)院有限公司

招商局重慶交通科研設(shè)計(jì)院有限公司是國家認(rèn)定的“國家火炬計(jì)劃重點(diǎn)高新技術(shù)企業(yè)”、首批“國家創(chuàng)新型企業(yè)”“國家級創(chuàng)新人才培養(yǎng)示范基地”，建有國家級、省部級等各類研究開發(fā)平臺21 個(gè)，持有各級各類從業(yè)資質(zhì)40 余項(xiàng)，其中甲級資質(zhì)11 項(xiàng)，一級施工資質(zhì)5 項(xiàng)。招商交科在公路環(huán)保與節(jié)能技術(shù)、公路防災(zāi)與減災(zāi)等方面取得了系列創(chuàng)新成果，獲得各級各類科學(xué)技術(shù)獎(jiǎng)近400 項(xiàng)，其中，獲國家科學(xué)技術(shù)進(jìn)步獎(jiǎng)等25 項(xiàng)，省部級科學(xué)技術(shù)獎(jiǎng)309 項(xiàng)，其中特等獎(jiǎng)、一等獎(jiǎng)60 余項(xiàng)。