摘 要：本文结合国内类似工程情况，对浙能嘉兴独山煤炭中转码头工程煤场采用防风网抑尘的可行性和效果从技术上进行了论证，并对方案的经济性进行了分析，为下阶段方案的确定提供了基础。
关键词:防风网、技术经济、可行性、论证
一、工程概况
浙江嘉兴独山煤炭中转码头工程是典型的煤炭& ldquo海河联运& rdquo项目定位为大型专业公共煤炭中转码头。施工地点是嘉兴港。项目将建设3个3.5万吨级海上煤炭装卸泊位(水工建筑物设计靠泊5万吨级船舶)、18个500吨级内河装卸泊位(水工建筑物设计靠泊1000吨级内河船舶)及相应配套设施，码头长度694米，年通过能力3100万吨(其中装卸能力1560万吨，装载能力1540万吨)。
煤场平均长675米，宽288米，占地面积194400平方米。共设置6台斗轮堆取料机，3条轨距为10m的轨道。每条轨道配备两台中心距为96m的斗轮堆取料机。
为满足环保要求，煤场周围计划设置防风网，抑制粉尘。
二。防风网的技术论证
a)防风网的防尘机理
煤场防风网的主要防尘机理是防风网可以控制和改善煤场的风场，降低煤场的风速和风场的紊流。强风穿过防风网后，部分风量穿过防风网，其机械能衰减，成为低速气流。同时，网前大尺度、高强度的涡旋被衰减，梳理成小尺度、弱强度的涡旋。防风网后面这部分低速弱湍流的风席卷煤场，在煤场区域形成了一部分风速梯度低、风速旋度低、涡度弱、湍流弱的流场，大大减少了煤场下部的粉尘量。
b)防风网风洞试验数据
例1:
本报告引用交通部科技项目& ldquo西部内陆散货堆场防风防尘设计与施工技术研究& rdquo该成果的风洞试验在大连理工大学风洞实验室进行。实验选用了硬质、柔性单层和柔性双层防风网三种材料，开孔率分别为40%、60%和40%。
实验结果表明，随着防护距离的增加，防风林的防护效果先减小后增大；屏蔽效果最好在屏蔽距离和净高的1~6倍之间，最大风速降低率可达80%左右。当遮挡距离大于6倍网高时，防风林的防风效果随遮挡距离的增加而减弱。当大于20倍网高时，防风网的作用基本消失。0.4倍净高以上，遮阳效果相对稳定，风速变化对遮阳效果影响不大；在0.4倍网高以上，随着高度的增加，屏蔽作用降低，而在1倍网高时，防风网的作用不明显；在地面附近，由于地形的影响，测试数据比较分散。防风网的减风效果在近距离(10倍网高)范围内，与开口率密切相关。双层软网的开口率与硬网相同，所以屏蔽效果也相当。单层软网孔隙率大，屏蔽效果不如前两种情况。当间距大于15倍净高时，开孔率对抗风效果的影响不明显。
其中，0.4~0.7倍净高的遮阳效果曲线如图11.3-1~11.3-4所示。从图中可以看出，0.4倍格栅高度(即格栅高度为烟囱高度的2.5倍)的遮阳效果最稳定，在0-8倍格栅高度的距离内风速降低率约为60-80%；0.5倍格栅高度(即格栅高度为烟囱高度的2倍)，在0-8倍格栅高度的距离内风速降低率约为50-80%；0.6倍格栅高度(即格栅高度为烟囱高度的1.67倍)，在0-8倍格栅高度的距离内风速降低率约为40-80%；0.7倍净高度(即净高度为1.43倍堆高)与0.6倍净高度基本相同。
图11.3-1 0.4倍网高的屏蔽效果
图11.3-2 0.5倍网高的屏蔽效果
图11.3-3 0.6倍网高的屏蔽效果大型煤场防风网风洞实验研究& rdquo的相关成就。研究对象为秦皇岛三、四、五期及矿石堆场(1400 &次；130 m)，堆高17m，堆场四周设置防风网，防风网高度23m，开口率44%。
试验在8m×，中国低速空气动力研究所空动力研发中心进行；在6m风洞的第一个试验段。在本研究中，为了比较煤堆顶部1m高度的速度分布，将每个煤堆顶部中间的速度作为等值线图。图11.3-5显示了在风向角为0°时，有或没有防风林的等值线图。可以看出，防风林可以降低院子大部分区域的平均风速。
同时，根据有无防风林的风场分布，本研究利用秦皇岛海洋站1995-2004年的风速观测数据计算了防风林的抑尘效果。计算结果表明，煤场周围的防风林可以起到很好的抑尘效果，整体抑尘率为49.8%。
图11.3-5有无防风网的风角0o；桩顶1m高度的等速线云图(左:无网，右:网)
c)防风网遮挡效果三维数值模拟数据
例1:
引用交通部科技项目& ldquo西部内陆散货堆场防风防尘设计与施工技术研究& rdquo汤种港防风网遮蔽效果的三维数值模拟数据。京港32 ~ 34号煤码头位于京唐港区第四港池北岸线西端，仓储面积54万m2，最大通过能力231万吨，约为本项目的3倍，设计吞吐量与本项目相同，为3000万吨。
选择了四种计算方案，如表11.3-4所示。
表11.3-4计算方案一览表
根据京唐港2006年气象资料，计算出的年扬尘量汇总于表11.3-5。从表中可以看出，无网时降尘率可达38.7%。四面都建防风网时，洒水降尘率可达42.8%。在储存区周围搭建防风网时，抑尘率为88%，如果结合洒水措施，抑尘率可达93.2%，说明抑尘效果较好。
表11.3-5粉尘量计算结果汇总
例二:
引用张雅晴等人的& ldquo煤场防风网防尘效果的数值模拟研究& rdquo本研究以秦皇岛港煤场为例，采用计算流体力学(CFD)技术对煤场防风网建设方案进行数值模拟计算，计算结果采用美国环保局推荐的煤场粉尘量计算公式进行处理。计算结果表明，库周防风网效果最好，最大抑尘率可达89.4%。
d)技术可行性论证
根据& ldquo西部内陆散货堆场防风防尘设计与施工技术研究& rdquo根据风洞实验结果，考虑到工程所在地的天气、地质条件和经济性，建议该防风林的净高度为桩高的1.5倍，即18米。另外，从图11.3-4可以看出，0.7倍网高时，防风网的屏蔽效果高于1倍网高。因此，防风网设置在距烟囱一定距离处，并由1倍网塔卡索控制，防风网与烟囱保持14~20m的距离是合理的。
根据防风网的数值模拟结果和风洞试验结果，防风网的抑尘效果为49.8~89.4%，比较明显，但不同防风网的抑尘效果也有较大差异。影响防风林抑尘效果的因素有净高与垛高比、堆场大小、防风林材料、开口率、当地气象条件等。根据防风网的抑尘效果，考虑到堆场设置自动喷水抑尘装置，堆取料机采用自动水头控制和喷水抑尘，本项目各项措施综合抑尘效率取75%是可行的。
根据产尘量小于498t/a的控制指标，当煤炭含水率为8%时，结合防风网高度影响因素，分别对14m、16m、18m的防风网高度进行了效果分析计算，具体结果见表-1。
表-1
根据表-1，从抑尘效果来看，所有方案中，除总防风网方案净高14m，产尘量略超标外，其他方案均小于498t/a的控制指标，项目附近敏感点可达/[/。各方案抑尘率均在95%以上，防风网越高，抑尘效果越好。
三。满足防风网经济分析表-1条件的方案投资估算见表-2
。
根据表-2，防风网的高度越高，投资越高。
四。结论
通过以上分析，我们认为应选择浙江嘉兴独山煤炭中转码头工程煤场& ldquo北侧高16米，三面高14米& rdquo技术上能满足环保要求，经济上比较好。
参考文献:
1。《中华人民共和国环境保护法》(1989年12月26日)
2。《中华人民共和国大气污染防治法》(2000年4月29日)
3。浙江省大气污染防治条例。Br/] 5。《港口建设项目环境影响评价规范》(JTJ 226-1997)
6。《港口工程环境保护设计规范》(JTS149-1-2007)
