上海地铁隧道毒气防护能力分析

郭月容,郑茂辉

(1.同济大学结构工程与防灾研究所,上海 200092;2.同济大学上海防灾救灾研究所,上海 200092)

随着地铁交通系统建设的迅速发展,地铁及其运行的隧道如何加强地铁化学毒剂、毒物侦检、防护技术水平,提高突发毒气事件应急处置能力,也成为地铁运行和建设必须研究解决的关键问题。由于地铁的运输客流量大,乘坐人员复杂,加上地铁隧道空间狭窄、环境相对封闭等特点,一旦发生意外毒气泄露、恐怖分子爆炸、释放毒物或军用毒剂进行化学恐怖袭击,人员疏散和处置救援将会变得十分困难,地铁的通风气流和隧道活塞气流可使有毒化学污染物迅速弥散到整个地铁系统,容易导致群死群伤,造成严重的经济损失和恶劣的社会影响。

基于CFD的数值模拟方法对地铁毒气泄露扩散事故预测模拟,研究地铁隧道空间突发性毒气泄露扩散的规律,对扩散过程及后果进行科学有效的模拟和分析,为预防毒气扩散、以及毒气事故应急疏散等各方面提供依据。

(1)针对地铁站台和隧道的毒气扩散特点,基于CFD的数值分析理论,采用FLUENT软件,以上海某一地铁站台为例,建立毒气扩散CFD模型,对站台毒气扩散的过程和浓度场的变化进行模拟分析。

(2)根据FLUENT软件模拟所得毒气浓度和毒害剂量随时间的分布,得出乘客和工作人员的应急逃生时间,为地铁毒气事故应急逃生和疏散计划制定提供理论依据。

(3)基于以上研究基础,对地铁隧道及站台的毒气扩散防护能力和毒气扩散应急疏散措施提供具体的建议。

近年来,上海市就地铁反恐安全评估、反恐技术装备、专项应急预案编制等多个方面开展了积极有效的工作,并建立了强制性地方标准。不过,地铁安全反恐的因素是多方面的,最好的安检措施也不能完全防范恐怖袭击和意外事故的发生,尤其是来自地铁内部的化学恐怖袭击。目前,上海地铁对毒剂、毒物进行预警、报警和快速监测的能力还比较脆弱,若遇到化学恐怖袭击,现有装备难以满足防毒救援的需要,需要进一步提升安全防范的能力。针对上海地铁发展状况和防毒能力,提出如下建议:建立适合实际情况的地铁防毒技术;地铁防毒应与地铁安全防范的其它方面协调、兼容与互相支持;建立反恐应急指挥体系;建立常备不懈、责任到位、分工明确的应急保证体系;制定有关专项应急预案;加强防毒技术、装备的研究;进行必要的反恐演习,提高处置应急突发事件的能力。