地鐵車站水侵過程數(shù)值模擬及避災(zāi)對策研究.pdf

1、地下室、地下商城、地鐵和地下停車場等地下空間，作為地上泛濫河水或暴雨積水極易流侵的半封閉性空間，是水災(zāi)危險性極高的空間。由于地下空間的大規(guī)模開發(fā)利用和城市極端強降水事件趨于增多，地下空間受洪澇襲擊而被淹的概率已經(jīng)不容忽視，已有許多城市的極端強降水事件造成了地下空間受淹和巨大的財產(chǎn)損失。因此，研究城市在遭遇極端強降水事件時大型立體地下受限空間的洪水推進過程，積極推進防止水淹對策，對城市地下交通的正常運行、地下空間中的生命和財產(chǎn)的安全具有非

2、?，F(xiàn)實的經(jīng)濟效益和社會效益。
　　 本文構(gòu)建地鐵車站水侵過程數(shù)值模擬模型，動態(tài)模擬地表積水入侵地鐵車站的整個歷時過程，并對地鐵車站水災(zāi)避災(zāi)對策進行研究，主要內(nèi)容如下：
　　 (1)基于地表積水水深與地下空間入侵流量的相關(guān)關(guān)系式，推導(dǎo)出地表積水上升速度與地空間下積水水深上升速度關(guān)系式；并以地下空間地表出口的臨界逃生水深為控制條件，根據(jù)日本的地下空間水侵逃生理論，推導(dǎo)出特定地下空間的安全撤離時間，建立起地下空間安全撤離時間與

3、降雨強度的關(guān)系，并可以此來判斷某一降雨概率下，該地下空間的水侵危險性。
　　 (2)基于氣液兩相流理論，以三維標(biāo)準(zhǔn)k—ε紊流數(shù)學(xué)模型耦合VOF方法構(gòu)建了地下空間水侵過程數(shù)值模擬模型。根據(jù)08年德國的Oertel對側(cè)向入流的地下室水侵過程數(shù)值模型的結(jié)果，對VOF模型進行率定。然后以杭州市某一擬建地鐵車站為例，模擬了以下工況：隧道防淹門關(guān)閉；防淹門開啟；防淹門關(guān)閉且設(shè)雨水排水設(shè)施；不同出入口進水及不同的地面積水水深。典型工況下，動態(tài)