长大公路隧道的经济分析及运营通风[详细]

1、,第三章 长大公路隧道的经济分析,1、概述 2、隧道经济分析的前提条件和范围 3、成本估算和资金筹措 4、经济效果 5、路线的交通经济分析方法,概述,1、经济分析是公路建筑可行性研究的组成部分 2、可行性研究的三个阶段 项目的机会可行性研究、初步可行性研究、工程可行性研究 3、工程可行性研究的内容 现状评价、发展预测、建设条件、建设方案、写作条件、施工工艺、投资与效益和经济效果评价,隧道经济分析前提条件和范围,1、前提：隧道路段不产生交通延误 2、基础：以路线的经济分析为基础 3、范围：应取诸选择中范围最大的路段作为比选的起止点（包括隧道、引线和波及范围在内的某一路段）,成本估算和资金筹措,成

2、本,建设投资,养护管理费用,用路者费用,隧道,明线道路,机械、电气设备,成本估算和资金筹措,资金来源筹措方式以及计算方法： 1、静态法：国内国家拨款、地方自筹资金、拨款与自筹资金相结合。 2、动态单利法：银行贷款项目，在工程还本期内每年要向建设银行支付利息。 3、动态复利法：借贷外资、中外合资、发行公债，复利,经济效果,经济效果,直接效果：,间接效果：,不经济效果,使用者的效果，受益,长期效果,经济效果,1、直接效果：道路使用者，广义的行驶费用的减少，是一种受益 （1）降低运输成本费 （2）节省运输时间 （3）减少事故费用 （4）其他：,经济效果,2、间接效果：不直接使用道路的用户所享受的、不

3、是和使用道路同时形成的效果，较多是指在经过某个时间范围之后所形成的长期效益。 隧道建设对环境、生态、自然保护区、旅游资源、文物故迹等的破坏较明线都小 诱发效果：诱发工业的生产、活跃经济,3、不经济效果：环境污染（废气、噪声等）、原有流通模式的解体、老厂的减产,路线的交通经济分析方法,1、经济分析是新建、改建道路的决策工具。 2、交通经济分析方法：成本与受益 （1）运输成本法 （2）受益率法 （3）英国法 （4）美国加州法,第四章 道路隧道的运营通风,1、概述 2、空气中有害物质的容许浓度 3、新风量计算 4、通风方式的选择 5、通风机的选择,概述,1、隧道空气污染源：废气、尘土和尘埃 2、隧道

4、的特性：闭塞空间，只有进出口与大气相通 3、隧道内空气污染的危害 对人体的危害、影响行车安全 4、改善隧道内空气污染的途径：生产无公害汽车、使用滤毒装置还原被污染的空气，把污染空气的有害物稀释到容许值以下,概述,5、通风设计调查 （1）一般性调查 （2）交通状况的调查，交通量与交通流组成（计算通风量的基础资料），实质上是根据原有交通状况对未来可能发生的交通状况的一种推断 （3）环境调查 （4）地形地质调查,概述,5、要考虑的主要问题 （1）空气中有害物质的容许浓度 （2）新风量的确定方法 （3）判断自然通风的能力 （4）机械通风方式的讨论 （5）通风设备的选择 （6）经济性,空气中有害物质容许

5、浓度,1、通风的原因 稀释CO浓度（卫生条件）、稀释烟雾浓度（行车安全）、稀释异味（行车舒适） 2、计算的依据 CO容许浓度、烟雾容许浓度,空气中有害物质容许浓度,3、CO容许浓度 （1）为什么以CO作为污染空气代表？ CO浓度的测定远比其他有害物的测定容易得到正确值，在稀释CO的同时，其他有害物质浓度也在降低。 （2）容许浓度CO的规定（安全值与舒适性）,空气中有害物质容许浓度,1）采用全横向通风方式与半横向通风方式时，CO的设计浓度为当隧道长度1000m时，取250ppm，当隧道长度3000m时，取200ppm；当隧道长度在两者之间时，可按插值法取值。 2）交通阻滞时，阻滞段的平均CO设计

6、浓度可取300ppm，经历时间不超过20min，阻滞段的计算长度不宜大于1km。 3）人车混合通行的隧道长度不宜超过2000m，其设计浓度为： 1000m时，取150ppm， 2000m时，取100ppm，两者之间按插值法取值。,空气中有害物质容许浓度,4、烟雾容许浓度 （1）要求 保证停车视距，保证舒适性 （2）表示方法：光的透过率，它不仅因烟雾浓度不同而不同，而且还随光源与受光部之间的距离而改变。因此在做相应的评价时，应考虑光源与受光部之间的距离,空气中有害物质容许浓度,（3）取值 1）采用钠灯光源时，烟雾设计浓度如下取值；采用荧光光源时，烟雾设计浓度应提高一个等级。,空气中有害物质容许浓

7、度,（3）取值 2）当烟雾浓度达到0.012m-1,应按采取交通管制等措施考虑。,3）隧道内进行养护维修时，应按现场实际烟雾浓度不大于0.0035m-1考虑。,空气中有害物质容许浓度,5、其他有害物质 氮氧化合物、丙烯醛、二氧化硫,空气中有害物质容许浓度,6、稀释异味 （1）隧道空间不间断换气频率不宜低于每小时5次；交通量较小或特长隧道，可采用每小时34次。 （2）采用纵向通风的隧道，隧道内换气风速不应低于2.5m/s,新风量的计算,1、交通量和交通流组成 2、按稀释CO计算新风量 3、按稀释烟雾浓度计算新风量,新风量的计算,1、计算依据 （1）交通量（小时） 老路改建：PIARC推荐的第30

8、h交通量 新路：采用年平均日交通量的16作为通风量计算的小时交通量 （2）交通流组成 柴油车与汽油车，小汽车和摩托车,空气中有害物质容许浓度,2、按稀释CO计算新风量 （1）标准状态下CO产生量 海拔高度在400m以下的水平路段，小汽车4060km/h、大型车4050 km/h速度形式的状态。,空气中有害物质容许浓度,（2）标准状态下所需新风量,空气中有害物质容许浓度,（3）实际所需新风量,（4）隧道所需通风量,新风量的计算,3、按稀释烟雾浓度计算新风量 （1）标准状态下烟雾产生量,（2）标准状态下所需新风量,新风量的计算,（3）实际所需新风量,（4）实际所需新风量,通风方式的选择,1、综述

9、2、自然通风 3、关于空气气流的假定条件 4、纵向式通风 5、半横向式通风 6、全横向式通风 7、混合式通风,综述,1、通风方式的分类 2、通风方式的选择 3、公路隧道通风设计的一般要求,通风方式的分类,通风,自然通风,机械通风,纵向式,半横向式,全横向式,混合式,射流式,风道式和喷嘴式,竖井排风式,送风式,排风式,通风方式的选择,1、影响通风方式选择的因素 （1）隧道长度：隧道越长，对隧道通风的安全性和可靠性要求越高。 对于不同长度隧道选择通风方式时可参照如下 单向行车隧道：纵向通风方式射流风机式：5002000m；纵向通风方式集中送排风式：20004000m；半横向通风方式：1500300

10、0m；横向通风方式：20004000m。 双向行车隧道：纵向通风方式射流风机式：5001000m；纵向通风方式集中送排风式5002000m,通风方式的选择,（2）隧道交通条件 交通方向（单向、双向行车）、交通量、交通流组成、车速以及交通密度。 交通风：活塞风，单向交通时，车速越大，活塞作用越显著，可靠性；对向交通的隧道无活塞作用。 交通量大时，车速会降低，容易发生交通阻塞，交通风将处于不稳定状态。 交通风与车辆大小有关。,通风方式的选择,（3）隧道所处地层的地质条件 良好的地质条件给开挖大断面隧道提供了可能，此时可以把通风道修得足够大，使选择全横向通风或半横向式通风变成现实可行的方案。 竖井和

11、斜井作为通风通道对地形地质条件的要求 （4）隧道所处地区的地形和气象条件 自然风的利用，但是自然风往往是不稳定的。通风设计要从最不利的气象因素去考虑,公路隧道通风设计的一般要求,1、单向交通的隧道的设计风速不宜大于10m/s，特殊情况下可取12m/s；双向交通的隧道的设计风速不应大于8m/s；人车混合通行的隧道设计风速不应大于7m/s。 2、风机产生的噪声及隧道中废气的集中排放均应符合环保的有关规定。 3、确定的通风方式在交通条件等发生变化时，应具有较高的稳定性，并能适应火灾工况下的通风要求。 4、运营通风的主流方向不应频繁变化,自然通风,1、目前还没有可靠的计算自然通风的隧道最大容许长度的一

12、般算式：自然风的变化是复杂而不稳定的，但是作为机械通风时的辅助作用，却不应忽视。,图46虚线是根据世界上一些有名的隧道的统计数据绘制的自然通风限界 交通阻滞情况下，可以考虑射流式通风,2、对向交通下自然通风与机械通风的限界,自然通风,3、单向交通条件下交通风压头的计算 交通风比自然风作用大，在单向交通情况下，即使隧道相当长，也有可能进行足够的通风。 4、自然风方向、隧道内的风向以及交通风向之间可以有不同的组合方式,关于空气气流的假定条件,1、把空气看作是非压缩性流体 2、把气流看作是稳定流 3、无论进气或排气均看作是普通空气，其比重为12N/m3（在标准大气压200C，相对湿度为75的条件下）

13、,纵向式通风,1、定义：从一个洞口直接引进新鲜空气，由另一个洞口把污染空气排出的方式。 2、特点：经济；空气污染浓度呈直线分布；沿车道纵向风速匀速的，但较大；通风所需动力与长度的立方成正比。 3、分类：射流式通风，风道式通风、集中排气式通风 4、射流式通风 5、有竖井的纵向式通风,半横向式通风,1、特点 污染浓度大体上保持一致，纵向风速较大 2、分类：送风式（常用）、排风式 半横向式通风适用于3000m以下的隧道,全横向式通风,1、特点：污染浓度均匀，可靠，纵向风速小，造价很高，隧道通风计算中的各种系数，确定时比较困难 2、适用范围：长大隧道、重要隧道、水底隧道,第五节 通风机的选择,1、根据离心式和轴流式通风机的优缺点选择通风机的种类 轴流式通风机：体积较小，效率高，可以倒转，价格高，噪声大，常用 离心式通风机：升压容易（4.90MPa），不能倒转,第五节 通风机的选择,2、根据通风机的类型特性曲线选择通风机的型号 同一种类的通风机，按照叶轮和前导器的形式，前