城区水下隧道兼顾城市隧道和水下隧道的双重特性,对隧道运营的安全性和环保性要求很高。隧道运营的安全性和环保性是城区水下隧道制订通风方案时必须考虑的关键因素。现在我国的隧道修建技术已经达到或接近世界先进技术,但在隧道运营管理方面的研究还很落后,许多地方亟待解决。隧道大规模的建设和运营管理的相对落后必然会导致隧道营运环境的恶化和隧道不安全因素的增加,因此有必要对城区水下隧道运营通风与防灾技术进行专项研究。首先,论文对国内外公路隧道通风标准进行了分析研究,在立足国内实际情况的基础上根据通风标准的制约因子参照国外的相关标准确定了城区水下隧道的通风标准。另外在详细研究国内实际情况和变化规律的前提下确定了隧道机动车的基准排放量。依据以上的通风标准以及机动车基准排放量,根据工程实际情况参照PIARC最新的通风设计思想对胶州湾海底隧道进行了通风方案的比选。其次,对隧道两种通风方案中洞口以及竖井排出污染气体的扩散情况进行了数值模拟。对在不同风向情况下,隧道外的局部区域(200×165×60m)污染气体的浓度进行了数值模拟并参照当地的环境质量标准进行了环境方面的论证。另外为了确定竖井高度针对竖井排出烟雾的抬升高度进行了计算从而确定烟雾的抬升高度。最后,针对不同火灾当量下烟雾的扩散路径,温度分布进行了研究,并确定了不同火灾当量下烟雾的扩散速度以及临界风速。针对隧道在大坡度情况下的烟雾扩散情况也进行了研究。综上所述,本文针对城区水下隧道运营的安全性以及环保性进行了探讨。并针对其通风方案的选择,污染物的扩散以及火灾工况下的烟雾扩散情况进行了详细研究找到了一些规律性的东西,对于城区水下隧道通风系统的设计和运营具有很好的参考价值。