06-2隧道安全運(yùn)行保障系統(tǒng)-副本課件

提綱汽車排放物隧道通風(fēng)313233空氣中有害物質(zhì)容許濃度34通風(fēng)方式及其選擇第一頁(yè)，共41頁(yè)。第一頁(yè)，共41頁(yè)。汽車排放物汽車排放對(duì)人體健康的影響1、一氧化碳（CO）CO是無(wú)色無(wú)嗅的氣體，它是一種窒息性的有毒氣體，由于CO和血液中有輸氧能力的血紅素蛋白（Hb）的親和力，比氧氣和Hb的親和力大200~300倍，因而，CO能很快和Hb結(jié)合形成碳氧血紅素蛋白（CO-Hb），使血液的輸氧能力大大降低使心臟、頭腦等重要器官嚴(yán)重缺氧，引起頭暈、惡心、頭痛等癥狀，輕度是使中樞神經(jīng)系統(tǒng)受損，慢性中毒，嚴(yán)重時(shí)會(huì)使心血管工作困難，直至死亡。為保護(hù)不受CO的毒害，將24小時(shí)內(nèi)吸收的CO的濃度限制在5×10-6以內(nèi)。

第二頁(yè)，共41頁(yè)。第二頁(yè)，共41頁(yè)。汽車排放汽車排放對(duì)人體健康的影響2、碳?xì)浠衔铮℉C）碳?xì)浠衔铮ㄒ卜Q烴類）包括未燃和未完全燃燒的燃油、潤(rùn)滑油及其裂解產(chǎn)物和部分氧化物，如苯、醛、稀和多環(huán)芳香族碳?xì)浠衔锏?00多種復(fù)雜成分。甲烷氣體無(wú)毒性。當(dāng)甲醛、丙稀醛等醛類氣體濃度超過(guò)1×10-6時(shí)，就會(huì)對(duì)眼、呼吸道和皮膚有強(qiáng)烈的刺激作用，濃度超過(guò)25×10-6時(shí)，就會(huì)引起頭暈、惡心、紅血球減少、貧血。苯是無(wú)色氣體，但有特殊氣味。應(yīng)當(dāng)引起注意的是帶多環(huán)的多芳香烴，如苯比芘及硝基稀，是強(qiáng)烈致癌物質(zhì)。烴類成分還是引起光化學(xué)煙霧的重要物質(zhì)。

第三頁(yè)，共41頁(yè)。第三頁(yè)，共41頁(yè)。汽車排放汽車排放對(duì)人體健康的影響3、氮氧化物（NOx）氮氧化物是燃燒過(guò)程中形成的多種氮氧化物，如NO、NO2、N2O3、N2O5等，總稱NOx。在內(nèi)燃機(jī)中主要是NO，約占95%，其次是NO2，占5%。NO是無(wú)色無(wú)味氣體，只有輕度刺激性，毒性不大，高濃度時(shí)會(huì)造成中樞神經(jīng)系統(tǒng)輕度障礙，NO可以被氧化成NO2。NO2是一種棕紅色強(qiáng)烈刺激性的有毒氣體，其含量為0.1×10-6時(shí)即可嗅到，1×10-6~4×10-6就感到惡臭，它對(duì)人體健康毒害較大。NO2吸入人體后，和血液中的血紅素蛋白（Hb）結(jié)合，使血液輸氧能力下降，對(duì)心、肝、腎都會(huì)有影響，還會(huì)使植物枯黃。但NO2較易擴(kuò)散，遇水易溶解。第四頁(yè)，共41頁(yè)。第四頁(yè)，共41頁(yè)。汽車排放汽車排放對(duì)人體健康的影響4、光化學(xué)煙霧HC和NOX在強(qiáng)的陽(yáng)光下會(huì)生成臭氧（O3）和過(guò)氧?；跛猁}（PAN），即淺蘭色的光化學(xué)煙霧，它是一種強(qiáng)烈刺激性有毒氣體的二次污染物。光化學(xué)煙霧中的O3是強(qiáng)氧化劑，能使植物變黑直至枯死，能使橡膠開裂，它有特殊的臭味，其嗅覺閥值為0.02×10-6，1×10-6接觸一小時(shí)會(huì)引起氣喘、慢性中毒，5×10-6濃度下30分鐘就會(huì)使人致死。第五頁(yè)，共41頁(yè)。第五頁(yè)，共41頁(yè)。汽車排放汽車排放對(duì)人體健康的影響5、微粒微粒（也稱顆粒）對(duì)人體的健康的危害程度和顆粒的大小及組成有關(guān)。微粒越小，懸浮在空氣中的時(shí)間越長(zhǎng)，它們進(jìn)入人體肺部后停滯在肺部及支氣管中的比例越大，危害越大。小于0.1微米的顆粒能在空氣中作隨機(jī)運(yùn)動(dòng)，進(jìn)入肺部并附著在肺細(xì)胞的組織中，有些還會(huì)被血液吸收。0.1~0.5微米的微粒能深入肺部并粘附在肺葉表面的粘液中，隨后被絨毛所清除。大于5微米的微粒常在鼻部受阻，不能進(jìn)入呼吸道，大于10微米的微粒可以排出體外。微粒除了對(duì)人體的呼吸系統(tǒng)有害外，由于微粒存在孔隙能粘附SO2、未燃HC、NO2等有毒物質(zhì)或苯丙芘等致癌物質(zhì)，因而對(duì)人體的健康造成更大的危害。第六頁(yè)，共41頁(yè)。第六頁(yè)，共41頁(yè)。提綱汽車排放物隧道通風(fēng)313233空氣中有害物質(zhì)容許濃度34通風(fēng)方式及其選擇第七頁(yè)，共41頁(yè)。第七頁(yè)，共41頁(yè)。隧道通風(fēng)1、隧道內(nèi)污染的形成2、改善隧道內(nèi)污染的途徑3、隧道通風(fēng)設(shè)計(jì)要考慮的主要問(wèn)題第八頁(yè)，共41頁(yè)。第八頁(yè)，共41頁(yè)。隧道通風(fēng)1.隧道內(nèi)污染的形成施工期間：爆破、施工設(shè)備、瓦斯。運(yùn)營(yíng)期間：汽車排放出的廢氣，CO和煙霧。隧道內(nèi)突發(fā)事件的產(chǎn)生：火災(zāi)、消防、交通混亂。第九頁(yè)，共41頁(yè)。第九頁(yè)，共41頁(yè)。隧道施工中的污染第十頁(yè)，共41頁(yè)。第十頁(yè)，共41頁(yè)。隧道施工中的污染第十一頁(yè)，共41頁(yè)。第十一頁(yè)，共41頁(yè)。隧道通風(fēng)2.改善隧道內(nèi)污染的途徑消除污染源---改造汽車(安裝三元催化器)。使用濾毒濾煙設(shè)備，還原被污染空氣。將污染空氣稀釋到容許濃度值以下。進(jìn)行突發(fā)事件應(yīng)急措施研究、隧道結(jié)構(gòu)研究、路面結(jié)構(gòu)研究。第十二頁(yè)，共41頁(yè)。第十二頁(yè)，共41頁(yè)。隧道通風(fēng)3.隧道通風(fēng)設(shè)計(jì)要考慮的主要問(wèn)題空氣中有害物質(zhì)的容許濃度：人的忍受程度、行車安全視距。需風(fēng)量計(jì)算問(wèn)題：交通量和排放量。自然通風(fēng)的能力。機(jī)械通風(fēng)方式的討論。通風(fēng)方式及通風(fēng)設(shè)備選擇：經(jīng)濟(jì)性和耐久性。第十三頁(yè)，共41頁(yè)。第十三頁(yè)，共41頁(yè)。提綱汽車排放物隧道通風(fēng)313233空氣中有害物質(zhì)容許濃度34通風(fēng)方式及其選擇第十四頁(yè)，共41頁(yè)。第十四頁(yè)，共41頁(yè)?？諝庵杏泻ξ镔|(zhì)容許濃度1.確定隧道內(nèi)污染空氣中有害物的設(shè)計(jì)濃度需要研究的問(wèn)題對(duì)汽車排放CO量的研究對(duì)汽車排放煙霧量及透明度的研究人在污染空氣中的適應(yīng)能力分別研究CO設(shè)計(jì)濃度和煙霧設(shè)計(jì)濃度第十五頁(yè)，共41頁(yè)。第十五頁(yè)，共41頁(yè)?？諝庵杏泻ξ镔|(zhì)容許濃度2.CO設(shè)計(jì)濃度⑴有害氣體濃度的表示：?jiǎn)挝惑w積被污染空氣中含有害氣體體積。第十六頁(yè)，共41頁(yè)。第十六頁(yè)，共41頁(yè)?？諝庵杏泻ξ镔|(zhì)容許濃度⑵不同濃度CO對(duì)人體健康的影響第十七頁(yè)，共41頁(yè)。第十七頁(yè)，共41頁(yè)。空氣中有害物質(zhì)容許濃度⑶CO設(shè)計(jì)濃度：與隧道長(zhǎng)度和通風(fēng)方式有關(guān)隧道長(zhǎng)度（m）縱向通風(fēng)方式300ppm250ppm全橫向和半橫向通風(fēng)方式250ppm200ppm人車混合通行隧道150ppm100ppm第十八頁(yè)，共41頁(yè)。第十八頁(yè)，共41頁(yè)。空氣中有害物質(zhì)容許濃度3、煙霧設(shè)計(jì)濃度⑴煙霧濃度定義：通過(guò)測(cè)定光線在煙霧中的透過(guò)率來(lái)表示。透過(guò)率是光線在污染空氣中的透過(guò)量與在潔凈空氣中的透過(guò)量之比。式中：分別為同一光源的光通過(guò)污染空氣和潔凈空氣后的照度。則煙霧濃度K為：第十九頁(yè)，共41頁(yè)。第十九頁(yè)，共41頁(yè)。空氣中有害物質(zhì)容許濃度煙霧濃度K為式中：是光源光穿過(guò)lm厚的容許透光率，在隧道通風(fēng)與照明中，取l＝100m，故其容許濃度

第二十頁(yè)，共41頁(yè)。第二十頁(yè)，共41頁(yè)?？諝庵杏泻ξ镔|(zhì)容許濃度⑵司機(jī)對(duì)煙霧濃度舒適度的評(píng)價(jià)當(dāng)煙霧濃度，透過(guò)率（l＝100m）和車速不同，對(duì)舒適程度的不同，下表是行車速度為40km/h時(shí)，司機(jī)對(duì)舒適水平的主觀評(píng)價(jià)司機(jī)對(duì)對(duì)煙霧濃度的舒適度評(píng)價(jià)

第二十一頁(yè)，共41頁(yè)。第二十一頁(yè)，共41頁(yè)?？諝庵杏泻ξ镔|(zhì)容許濃度⑶煙霧設(shè)計(jì)濃度：與光源和車速有關(guān)當(dāng)煙霧濃度達(dá)到0.012l/m時(shí)，應(yīng)考慮采取交通管制措施。隧道內(nèi)進(jìn)行養(yǎng)護(hù)維修時(shí)，煙霧濃度不大于0.0035l/m。第二十二頁(yè)，共41頁(yè)。第二十二頁(yè)，共41頁(yè)?？諝庵杏泻ξ镔|(zhì)容許濃度4、其他有害物質(zhì)⑴氮氧化物：柴油機(jī)主要排放的有害物質(zhì)，據(jù)調(diào)查，平均濃度為20mg/m3(接觸45分鐘)，只有少數(shù)人出現(xiàn)不適感，當(dāng)平均濃度為55mg/m3，全部人員有不適感。⑵丙烯醛：是一種無(wú)色揮發(fā)性液體，對(duì)眼睛和呼吸道粘膜有劇烈刺激作用，如流淚等。⑶二氧化硫：為具有強(qiáng)烈幸辣刺激性氣味的氣體，進(jìn)入呼吸道后形成硫酸和亞硫酸，引起各種炎癥。⑷這些有害物質(zhì)的含量與CO和煙霧含量相比較小第二十三頁(yè)，共41頁(yè)。第二十三頁(yè)，共41頁(yè)。提綱汽車排放物隧道通風(fēng)313233空氣中有害物質(zhì)容許濃度34通風(fēng)方式及其選擇第二十四頁(yè)，共41頁(yè)。第二十四頁(yè)，共41頁(yè)。通風(fēng)方式及其選擇一、通風(fēng)方式通風(fēng)方式車道空間的空氣流動(dòng)自然通風(fēng)自然風(fēng)機(jī)械通風(fēng)交通風(fēng)(活塞風(fēng))一般不穩(wěn)定交通量有關(guān)(車速等)縱向通風(fēng)橫向通風(fēng)半橫向通風(fēng)組合通風(fēng)第二十五頁(yè)，共41頁(yè)。第二十五頁(yè)，共41頁(yè)。通風(fēng)方式及其選擇二、如何選擇通風(fēng)方式確定所需風(fēng)量：根據(jù)車流量、車輛排放物容限。優(yōu)先考慮自然通風(fēng)是否滿足使用要求。選擇通風(fēng)方式。第二十六頁(yè)，共41頁(yè)。第二十六頁(yè)，共41頁(yè)。通風(fēng)方式及其選擇三、通風(fēng)方式選擇與多種因素有關(guān)隧道類型：山嶺隧道、城市隧道、水底隧道交通量：近期、遠(yuǎn)期、某年限的交通量經(jīng)濟(jì)問(wèn)題：工程費(fèi)、維修費(fèi)和養(yǎng)護(hù)費(fèi)地質(zhì)、氣候和周圍環(huán)境的影響：大斷面開挖的可行性第二十七頁(yè)，共41頁(yè)。第二十七頁(yè)，共41頁(yè)。通風(fēng)方式及其選擇1、自然通風(fēng)利用自然因素和車輛通過(guò)隧道時(shí)的活塞作用，引起隧道內(nèi)空氣流動(dòng)，吸入清新空氣，排出污染物質(zhì)。自然風(fēng)的變化是復(fù)雜而不穩(wěn)定的。但是作為機(jī)械通風(fēng)時(shí)的輔助作用，卻不應(yīng)忽視，至少可以調(diào)節(jié)通風(fēng)機(jī)的轉(zhuǎn)數(shù)，有利于節(jié)能。第二十八頁(yè)，共41頁(yè)。第二十八頁(yè)，共41頁(yè)。通風(fēng)方式及其選擇1、自然通風(fēng)自然風(fēng)壓隧道兩端洞口的水平氣壓差。隧道內(nèi)外溫度差。隧道外大氣氣象風(fēng)。交通風(fēng)壓空氣存在慣性和粘性，汽車在隧道行駛，將車輛前方的部分空氣擠出隧道，從隧道入口吸入清新空氣。第二十九頁(yè)，共41頁(yè)。第二十九頁(yè)，共41頁(yè)。通風(fēng)方式及其選擇2、機(jī)械通風(fēng)利用機(jī)械通風(fēng)設(shè)備，將新鮮空氣強(qiáng)行送入隧道，稀釋污染物并將其排出隧道。（1）縱向式通風(fēng)：不設(shè)專門送、排風(fēng)道。通風(fēng)氣流沿隧道軸向流動(dòng)，是從一個(gè)洞口直接引進(jìn)新鮮空氣，由另一洞口把污染空氣排出的方式。大部分用于單向隧道和中長(zhǎng)隧道（1-2km）。第三十頁(yè)，共41頁(yè)。第三十頁(yè)，共41頁(yè)。通風(fēng)方式及其選擇（1）、縱向通風(fēng)（a）射流式縱向通風(fēng)，見P332，圖6-9在車道空間上方吊設(shè)射流風(fēng)機(jī)，用以升壓。對(duì)于雙向交通，適用于1000m以下的隧道。對(duì)于單向交通，可達(dá)3000m。特點(diǎn)：設(shè)備費(fèi)少、經(jīng)濟(jì)，噪音大。（b）噴嘴式縱向通風(fēng)，見P334，圖6-11第三十一頁(yè)，共41頁(yè)。第三十一頁(yè)，共41頁(yè)。通風(fēng)方式及其選擇（c）有豎井的縱向式通風(fēng)：見P334，圖6-12縱向式通風(fēng)是最簡(jiǎn)單的通風(fēng)方式，它以自然通風(fēng)為主，不滿足需要時(shí)，用機(jī)械通風(fēng)加以補(bǔ)充，是經(jīng)濟(jì)合理的。但是，通風(fēng)所需動(dòng)力與隧道長(zhǎng)度的立方成正比。如果在隧道中間設(shè)置豎井就可以克服這個(gè)缺點(diǎn)。常常用豎井對(duì)長(zhǎng)隧道進(jìn)行分段。雙向交通，適用于3000m以上的隧道；單向交通，適用于5000m以上的隧道；第三十二頁(yè)，共41頁(yè)。第三十二頁(yè)，共41頁(yè)。通風(fēng)方式及其選擇（2）、橫向通風(fēng)（a）全橫向通風(fēng)：見p335，圖6-13同時(shí)設(shè)置送風(fēng)管道和排風(fēng)管道，隧道內(nèi)基本上不產(chǎn)生沿縱向流動(dòng)的風(fēng)，只有橫方向的風(fēng)流動(dòng)。（b）半橫向通風(fēng)：見p336，圖6-14送風(fēng)式半橫向通風(fēng)是半橫向通風(fēng)的標(biāo)準(zhǔn)型式，新鮮空氣經(jīng)送風(fēng)管直接吹向汽車的排氣孔高度附近，對(duì)排氣直接稀釋，這對(duì)后續(xù)車很有利。污染空氣是在隧道上部擴(kuò)散，經(jīng)過(guò)兩端洞門排出洞外。第三十三頁(yè)，共41頁(yè)。第三十三頁(yè)，共41頁(yè)。通風(fēng)方式及其選擇⑶混合式通風(fēng)根據(jù)特殊的需要，由上述幾種基本通風(fēng)型式組合而成的。其組合方式有許多種，但應(yīng)符合經(jīng)濟(jì)實(shí)用原則。第三十四頁(yè)，共41頁(yè)。第三十四頁(yè)，共41頁(yè)。隧道類型通風(fēng)方式隧道長(zhǎng)度m

單向行車隧道縱向通風(fēng)方式射流風(fēng)機(jī)式噴嘴排風(fēng)式500~20002000~4000半橫向通風(fēng)方式1500~3000橫向通風(fēng)方式2000~4000

雙向行車隧道縱向通風(fēng)方式射流風(fēng)機(jī)式噴嘴排風(fēng)式500~1000500~2000半橫向通風(fēng)方式1000~3000橫向通風(fēng)方式2000~4000各通風(fēng)方式的適用長(zhǎng)度

第三十五頁(yè)，共41頁(yè)。第三十五頁(yè)，共41頁(yè)。通風(fēng)方式及其選擇通風(fēng)方式選擇⑴影響通風(fēng)方式選擇的因素隧道長(zhǎng)度：是影響隧道通風(fēng)方式選擇的最主要的因素。隧道越長(zhǎng)，對(duì)隧道通風(fēng)的安全性和可靠性要求越高隧道交通條件：指隧道內(nèi)為單向行車還是雙向行車以及隧道的交通量一般單向行車的隧道采用縱向和半橫向通風(fēng)較好，能利用自然風(fēng)和活塞風(fēng)；交通量大的隧道一方面有害氣體排放量大，另一方面安全要求高，應(yīng)選用橫向通風(fēng)或半橫向通風(fēng)方式。第三十六頁(yè)，共41頁(yè)。第三十六頁(yè)，共41頁(yè)。通風(fēng)方式及其選擇通風(fēng)方式選擇⑴影響通風(fēng)方式選擇的因素隧道所處地層的地質(zhì)條件

隧道所處地層的地質(zhì)條件好，隧道施工比較容易，費(fèi)用低