地鐵車站水侵過程數值模擬及避災對策研究.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的安全具有非

2、?，F實的經濟效益和社會效益。
　　 本文構建地鐵車站水侵過程數值模擬模型，動態(tài)模擬地表積水入侵地鐵車站的整個歷時過程，并對地鐵車站水災避災對策進行研究，主要內容如下：
　　 (1)基于地表積水水深與地下空間入侵流量的相關關系式，推導出地表積水上升速度與地空間下積水水深上升速度關系式；并以地下空間地表出口的臨界逃生水深為控制條件，根據日本的地下空間水侵逃生理論，推導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，以三維標準k—ε紊流數學模型耦合VOF方法構建了地下空間水侵過程數值模擬模型。根據08年德國的Oertel對側向入流的地下室水侵過程數值模型的結果，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：隧道防淹門關閉；防淹門開啟；防淹門關閉且設雨水排水設施；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)