安全高效保障 隧道低碳运行

文/ 供图 | 招商局重庆交通科研设计院有限公司 陈建忠

全尺寸火灾试验

隧道运营通风智能管控平台

随着国家高速公路网建设向山岭重丘区、离岸深水区延伸，高海拔隧道、大纵坡隧道层出不穷。而在城市核心区，多匝道隧道大量涌现。隧道海拔高度提升、洞内外自然风与热压波动、交通流多变、汽车尾气排放标准趋严等特点会导致传统通风设计参数取值保守、通风系统设计规模过量、风机运行管控失调及自然风主动利用技术缺失等问题，而隧道纵坡变大、线形复杂多变等特点则导致火灾中出现移动火源定位不准、热压作用无序、烟流路径多样、烟气发展态势不明等问题，给隧道低碳运行与火灾环境安全高效精准保障带来极大挑战，给交通运输行业“双碳”与“安全生产”行动实施造成压力。

太阳能加热隧道通风井内空气的原理图

图像处理得到火源位置对倾斜隧道烟气相对温升的影响

项目组在国家科技支撑计划课题、国家自然科学基金项目、省部级科技计划项目及重大工程科研项目等9个项目的资助下，历时10余年，通过理论分析、数值模拟、实验研究和现场实测等手段，对隧道通风精细节能管控与火灾烟气高效控制理论及关键技术进行了深入研究及工程实践。

/ 隧道通风节能设计与精准调控技术/

项目建立了考虑海拔高度与行车速度的汽车一氧化碳排放量模型，提出了隧道精准低耗通风关键设计参数，研发了隧道自然通风动力高效利用与洞内通风环境实时感知技术装备，大幅降低了隧道通风系统装机规模，提升了隧道通风精准调控和低碳运行水平。

倾斜隧道纵向排烟流动多解的产生机理与抑制方法

隧道火灾烟气精细化控制理论及方法

项目构建了维持火源下游烟气分层稳定的纵向风速模型与大纵坡隧道烟气自然蔓延动力学模型，提出了考虑烟流模式不确定性的风机动力匹配方法与多匝道隧道烟气复合控制技术，显著提升了隧道火灾烟气精细化控制水平。

隧道火灾安全环境高效精准保障技术与装备

项目创建了隧道火源三维精准跟踪定位技术，率先研发了隧道火灾早期烟气蔓延态势超实时预报技术与隧道自适应智能排烟装备，显著提升了隧道火灾排烟技术装备的智能化水平。

招商局重庆交通科研设计院有限公司

招商局重庆交通科研设计院有限公司是国家认定的“国家火炬计划重点高新技术企业”、首批“国家创新型企业”“国家级创新人才培养示范基地”，建有国家级、省部级等各类研究开发平台21 个，持有各级各类从业资质40 余项，其中甲级资质11 项，一级施工资质5 项。招商交科在公路环保与节能技术、公路防灾与减灾等方面取得了系列创新成果，获得各级各类科学技术奖近400 项，其中，获国家科学技术进步奖等25 项，省部级科学技术奖309 项，其中特等奖、一等奖60 余项。