第24卷第1期 2014年3月
文章编号：10056157(2014)010664
安数地质
Geology of Anhui
探讨隧道工程中自然风的合理利用
汪承凯
(六安市公路管理局金寨分局，安徽金寨237300)
Vol.24 No.1 March 2014
摘要：依据隧道工程中自然风形成的原理出发，从动力和影响固素等方面考虑，分析了自然风压组成的各部分之间内在的联系，得出修正后的自然风计算公式，同时在给出常整并的条件下，自然风风速计算方法，并通过实际
测量和仿真模拟，验证了计算公式有效性，为以后长大隧道自然风的研究提供科学的方法和可靠的依据。关键调：隧道工程；自然风：热位差；风墙压差
中图分类号：U453.5
0引言
自然风在公路隧道通风设计和
运营中的风速取值按照规范和经验
文献标志码：A
L).P.v?
△P = ( +1+ 入,
D,2
()
其中：AP为隧道自然风风阻
确定为2m/s~3m/s且通常按照不利单位Pa；.为隧道人口自然风损失
为：
p=0.003484P
(2) T
由式(2)可知，在一般条件下，
因素来考虑"。但是根据目前国内系数；入,为隧道墙壁与自然风摩擦长大隧道的空气密度受隧道内外空一些长大隧道的实际运营情况来损失系数：L为隧道的长度单位m；气的相对湿度影响不是很大，主要看，自然风的风速取值和作用与实D,为隧道横断面当量直径单位m；P
）受大气温度和大气压力的影响比较
电为空气密度单位kg/m；V为自然风大3]。
际差别较大。我国部分长大隧道地
s1.2.2大气压力
处不同的气候分隔带，实测自然风
引起的洞内风速，规范推荐2m/s
风速均超出规范的范围，由于设计
~3m/s。
时没有充分考虑，导致通风运营成
大气压力与大气运动有密切关
依据自然风的形成原理，对于系，在隧道的实际大气中，由于空
本提高。如果能合理设计自然风的
影响自然风压的几个因素（以密气的垂直加速度都很小，最大值为
通风方式，在运营中可以起到节能
度为例），很难从气象观测中直接0.1cm/s,相比较重力加速度可以忽
环保的重要作用[2]。本文在已有自
测得，这样就需要分析相关的物理
略，符合静力学方程。由空气静力学
然风的理论基础上，通过分析不同
量。下面就儿个重要的影响风压的
位置的风速及内在关系，合理推出
公式得出极限公式为P=厂pgd表示
任意高度的气压为该高度以上单位
物理量分析，研究几个因素之间的
详细的自然风公式，并通过实例验
相互关系。
证，为日后的自然风研究提供了科
1.2影响因素的分析
学的依据。
1自然风压理论 1.1基本公式
1.2.1湿度
空气单位截面积的空气重量。
除特殊情况外，空气压力主要表现为水平加速度上，加之温度的
由于隧道内部的空气是相互流影响，在隧道出入口形成气流压差通的，单位体积空气内所带的水蒸推动空气流动，成为“超静压差”空
我国各地地表风的分布有汽(绝对湿度）的质量相差不大，气流动[3)。
一定的规律，处于我国不同阶梯和类似空气理论中的绝对湿度一样；1.2.3大气温度
不同气候分隔带的较长深埋隧道，
由于本身相对湿度不是很大，因此
自然风对机械通风的影响差异很隧道内外的空气密度差异也不是很
关于温度我们在理论上和实际中都有很大体会，冷空气密度大，
热空气密度小。在隧道中的具体表
大。按照规范采用等效风速来考虑大，这样对隧道通风的影响很小。
自然风的作用，具体公式如下3：收稿日期：2013-08-05
在常规条件下，空气密度公示公式现为：隧道内的空气气温高于隧道
作者简介：汪承凯1977-)，男，安款金寨人，工程师，现主要从事路桥工程技术与管理工作。