鐵路長隧道空氣污染物擴散模式之研究

Abstract

台灣鐵路全線長度超過一公里的隧道有三十座，其中廿八座位於非電化區 間，這些隧道都必需面臨柴油機車引擎所帶來的空氣污染問題。本研究是 從污染氣體之物理及化學特性著手，依據氣體擴散理論建立數學模式；並 按各型列車運轉狀況、污染物排放資料、各隧道幾何資料及其所在地之氣 象資料等變數，以FORTRAN 語言撰寫數學值分析程式，模擬一天廿四小時 之隧道內各處空氣污染物濃度變化情形。經選擇北迴線觀音隧道進行模擬 ，再將結果與裝置於隧道內之偵測器所測實測值比對，證實模式預測值尚 屬合理。最後，以觀音隧道之模擬結果為例進行分析，發現除列車交會區 約一公里範圍內，因有兩座豎井、三座橫坑分佈其間，故污染物濃度較低 外，隧道南北兩段長約六公里的區域，污染物濃度均有偏高的現象，而其 分佈與變化則隨著機車種類、行車密度等列車運轉狀況及隧道內外溫差等 氣象條件之變化而異。惟經由模擬結果，作成隧道之「位置─濃度」與「 時間─濃度」分佈圖，即可用於新隧道設計時或既有隧道空氣污染改善時 通風道佈設之參考，對於現有之鐵路隧道，則依據模擬結果將污染物濃度 在安全標準內的時間、地點作成表格，以供工作人員進出隧道時之參考。