城市交通隧道坡度对火灾烟气扩散影响研究

利用大涡模拟方法研究城市交通隧道火灾自然通风下烟气的扩散规律,重点研究隧道的坡度对烟气羽流的影响。研究坡度在0-5%范围内的隧道内烟气层横向以及纵向温度场分布以及火源拱顶处最高温度随时间的变化规律,并与坡度为零的隧道火灾的烟气模拟结果进行比较。研究表明：5%坡度对烟气纵向分布影响较大,尤其在火源下游的上坡方向,烟气层沉降快。坡度使烟气最高温度点火源下游偏移,但最高温度值变化不大。研究结果对于研究城市交通隧道的消防设计以及人员疏散提供参考。     

城市低矮街道峡谷汽车排放NOX扩散模式的初探

通过对武汉市珞狮路路段的车流量、NOX浓度和气象要素的调查与监测,分析了珞狮路交通流量的特征,给出了源强的计算公式,并重点讨论了街道两侧环境中NOX浓度与各种影响因素之间的关系,发现城市低矮峡谷中NOX扩散不同于以往的研究结果,有其自己的特殊性。最后提出了扩散模式参数的处理方法,为建立城市低矮街道峡谷排放NOX扩散模式提供了基础。     

城市地区应急污染物扩散的模拟

将城市边界层模式(CBLM)和随机游动扩散模式连接,组成城市地区应急污染物扩散模式,利用该模式模拟瞬时源(35 t氯气)泄漏后污染物在城市地区的扩散特征.通过平地、3种理想城市建筑和实际南京城市建筑条件下风场和污染物扩散模拟结果的比较,分析了建筑高度和密度对城市风场及污染物扩散的影响.此外,结合美国环保署的毒物浓度伤害准则AEGLs,评估了城市地区氯气泄漏后危险区域的变化特征等.结果表明,污染物质量浓度在地面随时间逐渐减小,质量浓度最大值在泄漏后10～60 min从约139 mg/m3降低到1 mg/m3,外围最小值也从约10 mg/m3降低到0.1 mg/m3.且质量浓度中心随气流向下游移动,在一定时刻内,水平分布尺度逐渐增大.由于建筑拖曳力影响,模拟区域风速变慢,污染物在模拟区域停留时间延长,质量浓度中心值衰减减缓,扩散面积衰减减缓;且建筑高度越高,建筑密度越大,以上特征越明显.污染物在实际扩散中,扩散特征随着建筑条件的变化而不断变化.在所设置的气象条件及事故发生条件下,事故发生30 min后可解除重伤区警报,事故发生1 h后可解除危险区警报.     

城市隧道穿越建筑物施工的技术措施

城市隧道穿越建筑物施工是一个复杂的风险性系统工程,不仅体现在地质勘察的局限性、地质条件的复杂性及其它各种不确定因素的影响上,还体现在隧道施工技术、质量控制及管理等多个方面。为从宏观上进行把握,从风险控制的角度建立隧道穿越施工时地层及建筑物结构的风险控制体系是十分必要和重要的。     

隧道内通风及障碍物对甲醇蒸气扩散的影响分析

为了研究环境条件对甲醇蒸气扩散以及危险区域的影响,应用CFD方法对隧道内甲醇蒸气的扩散进行模拟。结果表明:隧道内通风能够避免泄露区域产生蒸气积聚;障碍物位于泄漏源的上风向时,通过障碍物的紊乱风流携带作用较强,使甲醇蒸气在下游空间的分布更广,形成的危险区域也较大;障碍物较多时,隧道内的流场紊乱程度较大,气流的携带作用和障碍物间的蒸气积聚作用较强,导致蒸气分布范围广且规律性差;在通风与障碍物的综合影响作用下,甲醇蒸气扩散和分布主要集中于隧道的中下部,上部稳定的气流使蒸气不易产生积聚。     

城市大跨度隧道爆破对地面建筑物影响的研究

以嘉华隧道工程开挖为研究对象,应用安全系统工程中的事故树法对爆破振动影响区域内的地面建筑物进行定性分析,找出影响地面建筑物稳定的最小割集;求出各基本事件的结构重要度,为后续监测和施工方案的调整提供理论依据。结合现场实际情况,制定合理的爆破地震波的振动监测方案。同时,对爆破振动监测结果的回归分析,确立振动传播衰减规律。分别从振动速度和峰值频率两个方面对地面建筑物的安全性进行评价。笔者研究成果对指导隧道工程开挖爆破施工和保证地面建筑物安全有重要指导作用。     

浅埋暗挖隧道施工对临近建筑物变形的影响及加固措施

随着城市经济和建设的发展,大量隧道和地铁开始修建,浅埋暗挖已经成为主要施工方法,但在施工过程中必然会引起地面周围建筑物的变形,因此如何保护沿线建筑物的安全已经成为城市隧道工程中亟待解决的问题.基于胶州湾湾口海底隧道接线端工程在施工中下穿多栋高层建筑的实际问题,分析了隧道施工对建筑物的影响机理及隧道开挖引起建筑物的变形特征,采用有限元法进行动态施工模拟,同时加强现场监控量测,做到信息反馈指导施工.研究表明,在复杂岩石地基开洞工程中,科学合理地分析临近建筑物与隧道的相互影响,采取的施工方法及加固措施合适,则隧道开挖对临近建筑物沉降与倾斜变形均可以满足现行控制标准,可为依托工程的顺利实施提供重要指导及可靠保证.研究结果可估算实际工程中的隧道开挖对周围建筑造成的不均匀沉降量及倾斜,对以后类似工程有实用价值.     

活塞风对地铁隧道内烟气扩散特性影响的数值模拟

研究目的是探索地铁列车活塞运动所造成的隧道内三维非均匀初场对列车火灾烟气扩散特性的影响。采用计算流体力学(CFD)方法模拟列车从运动到停止于隧道中的过程,通过将瞬时计算域内三维速度场经过数据转换和传递作为进一步模拟火灾烟气扩散过程的初始条件,检验有效疏散时间内列车附近疏散空间的安全性,并将模拟结果与静止初始条件下的模拟结果进行对比。模拟所采用的三维非均匀初场更接近于真实的物理过程,使模拟结果更有助于揭示实际火灾过程的本质。模拟结果显示列车运动所造成的惯性气流对火灾早期烟气扩散有显著的影响,所采用的研究方法和结论能为制定更加可靠和安全的火灾应急预案提供理论依据。     

隧道坡度对临界风速影响的数值研究

临界风速即隧道火灾过程中能有效控制烟气于火源下风方向而不发生逆流的最小纵向通风风速,是隧道火灾烟气控制的关键所在.根据国内外的研究结果,临界风速与火灾规模、隧道规模以及断面形状等因素有关.在坡度隧道中,由于坡度的作用,使得坡度隧道临界风速与水平隧道有着一定的差别.利用火灾动力学模拟软件(FDS)对隧道坡度在0°～10°变化时上坡隧道与下坡隧道所对应的隧道临界风速进行数值模拟分析,研究分析了隧道坡度对隧道临界风速的影响规律.     

道路交通管理 安全环保并重——都柏林的一体化城市交通管理战略

都柏林是爱尔兰的首都,濒临爱尔兰海的都柏林湾,城市人口超过80万。由于经济发展获得巨大成就,私人汽车数量迅速增长,城市交通干道和各条马路挤满机动车辆,交通拥堵现象发生日益频繁,空气污染,噪声干扰加剧,再加上城市人口继续增长,其道路交通,机动车辆和出租车队的管理已经成为都柏林城市交通管理当局每天的议事日程。全面一体化的交通管理战略都柏林交通总署制定出大都柏林地区全面一体化的交通管理战略,在管理上采取强化措施,其中包括新成立的专门从事     

城市地下交通联系隧道烟气控制探讨

为了给城市地下交通联系隧道(UTLT)防排烟系统设计和人员应急救援提供参考依据,以重庆某UTLT二期工程一段主隧道为例,开展全尺寸火灾试验,探讨了横向排烟方案的烟控效果,并验证了Alpert顶棚最高温升衰减模型。结果表明,UTLT主隧道段采用横向排烟方案,当防烟分区长度为120 m时,采用的排烟量设计方法是合理的。当隧道为上坡时,最有利的烟气控制模式为同时开启着火分区及下游相邻分区的排烟系统和与排烟分区紧邻的上、下游两个分区的补风系统。隧道顶部烟气最高温升衰减规律为:下游距火源无量纲距离r/H0.57及上游部分,呈指数衰减;下游距火源无量纲距离r/H0.57部分,呈幂函数衰减,且衰减程度与排烟方案有关。     

街道峡谷中汽车排放的CO气体扩散特性的数值模拟

为了研究平行街道中汽车排放的污染气体扩散特性,本文采用RNG k-ε湍流模型和污染气体扩散方程对几种不同结构的平行街道进行了二维数值模拟,得到了峡谷内的流场和质量浓度场分布.结果表明,与单个街道峡谷相比,平行街道内污染气体扩散特性有很大不同,通过增加街道单侧建筑物的高度,可使污染气体容易扩散,减少污染气体在峡谷中的聚集.     

随机游动模型在大气污染扩散分析中的应用探讨

应用随机游动扩散模拟方法,并结合天津市的实际气象数据,对某区域的大气污染扩散情况进行了模拟计算.由模拟过程和结果可以看出,相比于高斯模型等其他常用方法而言,随机游动扩散模拟适用的范围较广,可用于瞬时以及非均匀的浓度扩散分布状况,也能够不受污染物质的特性所限制(气态物和重粒子都可进行模拟).模拟结果对有关部门的污染防护与事故处理有一定的参考意义.     

城市大气污染物浓度预测方法研究

城市大气污染物浓度预测方法主要有2类,即以污染物排放为基础的模型和以与污染相关的环境因素为基础的模型.本文分析了后者中的3种预测模型,并利用BP神经网络模型对城市的SO2浓度进行预测,对不同预测模型的结果进行比较分析.     

城市立交桥交通噪声变化规律与影响的研究

针对目前我国城市立交桥交通噪声影响的状况,环评预测结果偏差过大的问题,应用大量的环保验收实测数据,对城市立交桥交通噪声的变化规律与影响进行了分析研究.城市立交桥的交通噪声昼间变化幅度小于夜间变化幅度,一定时期的昼间噪声等效声级Ld与夜间噪声等效声级Ln的变化幅度不大于1.0dB(A),昼间噪声等效声级Ld高于夜间噪声等效声级Ln,其差值(Ld-Ln)多在2.5dB(A)之内.立交桥交通噪声主要是由大型车辆行驶噪声贡献的,车辆的行驶噪声夜间普遍高于昼间,对周围敏感点影响的噪声一楼最低,在桥路面以上六层楼的噪声最高,比桥面平层楼房平均高2.4～3.0dB(A),桥面下的楼房的噪声低于桥面平层楼噪声2～3dB(A).其结果对于城市立交桥交通噪声的管理与治理提供相应的参考.     

城市快速过境通道衔接节点交通风险耦合致因模型研究

为了定量分析城市快速过境通道衔接节点交通风险致因,基于2010—2017年云南发生的731起城市快速过境通道衔接节点交通事故数据,将运行风险分为人、车、路、环、管5个方面并选取耦合因素;综合使用熵权法、TOPSISI法及N-K模型,构建TOPSIS-N-K耦合度模型度量单因素、双因素及多因素耦合度,并以云南城市快速过境通道衔接节点为例进行分析验证。研究结果表明:强耦合会使风险造成的后果更严重,交通风险随耦合因素增多而升高;2010年以来衔接节点交通风险由无序向有序化发展,安全性逐年提升;风险耦合人的因素中“不良车道变换”与其他要素的耦合通常表现为强耦合,路的因素中“纵坡坡度”与其他要素耦合度较高,应加强人、路因素中车道、纵坡及限速方面规范建设。     

ESP粉尘二维输运方程中紊流掺混系数及边界条件的确定

求解电除尘器ESP(Electrostatic Precipitator)电场粉尘输运方程中粉尘浓度分布时,确定紊流掺混系数及边界条件至关重要.根据紊流传质原理,推导出紊流掺混系数; 通过雷诺数将电风影响引入紊流掺混系数,推导出紊流掺混系数随电晕线到极板距离的增大而增大.极板附近存在具有一定厚度的层流边层.分析层流边层中荷电粒子迁移输运行为,得到极板处粉尘浓度变化规律,这可作为求解输运方程时极板处的边界条件.用Matlab程序求解输运方程.经验证,理论计算的数值结果与试验结果一致,这表明本文所推导的紊流掺混系数和边界条件是正确的.本文使ESP收尘过程的理论研究更加深入,对提高ESP的收尘效率也具有重要意义.     

北京市城市街区PM10浓度日变化特征及其影响因子

为了解北京城市街区PM10浓度日变化特征及其影响因素,利用2003年10月BECAPEX(Beijing City Air Pollution Experiment)街道、街区及周边小区4个测点PM10浓度的对比观测试验资料和同期街道机动车流量、采样点附近自动气象站风速及探空资料进行了综合对比分析.通过天气诊断和统计学分析相结合,初步分析了北京市城区街道大气污染物PM10浓度日变化特征及机动车排放污染、气象条件对PM10浓度日变化的影响.结果表明,试验期间北京市城区街道PM10浓度日变化特征存在明显差异,交通源污染物PM10浓度日变化具有单峰与双峰型差异的特殊性.工作日PM10浓度日变化出现双峰,周末PM10浓度日变化仅有单峰出现; 交通污染源和气象条件对城市街区PM10浓度日变化特征的影响程度存在空间差异.离交通污染源较近的街区PM10浓度日变化受机动车排放污染的影响程度较大,而离交通源较远的小区PM10浓度受机动车排放污染的影响相对较小; 不稳定天气条件下交通污染源影响范围较小,在特定天气条件下,气象条件的影响强度可显著超过交通污染源的影响.     

城市地下道路V形区段坡度构成对烟气扩散和重点排烟效果的影响研究*

为了研究城市地下道路V形区段坡度构成对烟气扩散和重点排烟效果的影响,采用数值模拟手段,对V形区段内变坡点两侧不同坡度构成、排烟口的开启方式对烟气扩散和重点排烟效率的影响进行研究。研究结果表明:对于对称V形区段,采用重点排烟控制烟气相对容易,但对降低排烟道下方顶棚最高温度作用有限;针对非对称V形区段,烟气的自由扩散特性与变坡点两侧坡度差有关,增加大坡度侧的排烟口数量可以提高排烟效率,但要将烟气有效地控制在较小的范围内相对困难。实际运行中,应结合坡度的实际构成和烟气控制总目标,制定相应的排烟口开启策略。