地鐵車站水侵過(guò)程數(shù)值模擬及避災(zāi)對(duì)策研究.pdf

1、地下室、地下商城、地鐵和地下停車場(chǎng)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(xiǎn)性極高的空間。由于地下空間的大規(guī)模開(kāi)發(fā)利用和城市極端強(qiáng)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(qiáng)降水事件造成了地下空間受淹和巨大的財(cái)產(chǎn)損失。因此，研究城市在遭遇極端強(qiáng)降水事件時(shí)大型立體地下受限空間的洪水推進(jìn)過(guò)程，積極推進(jìn)防止水淹對(duì)策，對(duì)城市地下交通的正常運(yùn)行、地下空間中的生命和財(cái)產(chǎn)的安全具有非

2、常現(xiàn)實(shí)的經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益。
　　 本文構(gòu)建地鐵車站水侵過(guò)程數(shù)值模擬模型，動(dòng)態(tài)模擬地表積水入侵地鐵車站的整個(gè)歷時(shí)過(guò)程，并對(duì)地鐵車站水災(zāi)避災(zāi)對(duì)策進(jìn)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(shí)間，建立起地下空間安全撤離時(shí)間與

3、降雨強(qiáng)度的關(guān)系，并可以此來(lái)判斷某一降雨概率下，該地下空間的水侵危險(xiǎn)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(guò)程數(shù)值模擬模型。根據(jù)08年德國(guó)的Oertel對(duì)側(cè)向入流的地下室水侵過(guò)程數(shù)值模型的結(jié)果，對(duì)VOF模型進(jìn)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(kāi)啟；防淹門關(guān)閉且設(shè)雨水排水設(shè)施；不同出入口進(jìn)水及不同的地面積水水深。典型工況下，動(dòng)態(tài)