基于开孔面积的高海拔隧道风管漏风率研究

风管漏风率已逐渐成为高海拔隧道施工需风量设计的一个控制指标。为深化这一领域的研究,首先从理论上推导隧道风管漏风量和沿程各段漏风率的计算式,明确漏风开孔面积是影响风管漏风率的重要参数;然后,依托海拔3 850 m的巴朗山隧道,采用理论计算和数值模拟2种方法探讨不同开孔面积下漏风率的变化规律,推导风管漏风率的开孔面积修正系数计算式,并通过现场实测分析更换新风管前后开孔面积对漏风率的影响。结果表明:平原地区风管不同开孔面积下平均百米漏风率为1.54%~3.24%,高海拔地区为2.04%~4.31%,后者约为前者的1.33倍;风管平均漏风率随开孔面积增大而升高,且开孔面积越大,漏风率升高幅度越大;更换新风管后,由于减小了开孔面积,因此有效降低了漏风率,巴朗山隧道入口端平均漏风率从3.61%降至1.47%,出口端则从3.82%降至1.28%,从而保障了高海拔隧道施工的通风需求。