李嘉齐 明廷臻 吴永佳 文远高

(武汉理工大学土木工程与建筑学院 武汉 430070)

0 引言

随着城市的发展，城市中心交通用地越发紧张,伴随而来的城市立体交通系统的建设越发受到重视。城市隧道以其造价相对低廉、可有效降低噪音污染、缓解地面拥堵以及可集中排放处理隧道内污染物等优势，已成为当今城市立体交通系统不可或缺的组成部分。

如今许多城市隧道采取上方开口方式，以缓解污染问题，并且开口贯通处常处于城市中心区域。因此对于城市隧道，不仅需考虑其隧道内部污染，而且更需关注开口贯通处对其上方城市环境的污染影响。

目前针对城市中心区环境污染传播的研究，多集中于建筑体屋顶几何形状[1-2]、污染组成[3]、建筑体高度[4-5]、环境风速[6]、隧道内部[7]等单一方面，而对具有复杂立体结构的城市环境的相关研究尚处于起步阶段。为此本文针对武汉市中心区的实际结构，构建了一个三维立体城市环境模型。运用CFD软件，探究了该系统流场及污染物的传播规律，以期提升城市环境质量。

1 物理数学模型

1.1 物理模型

本研究以武汉市二环某S形地下隧道开口贯通处上方建筑环境为研究对象，参照各实际工程设计尺寸，采用ICEM软件建立了全尺寸三维几何模型，如图1所示。

图1 物理模型

上方丁字形机动车道宽度为15 m，上方建筑环境主要分布于南开口贯通处上方西南(SW)、西北(NW)、东南(SE)3个区域，并将建筑体进行相应命名，如图2所示。其中SW4建筑体高度为10 m，其余建筑体高度均为20 m。……