上海地鐵隧道毒氣防護能力分析

郭月容,鄭茂輝

(1.同濟大學結構工程與防災研究所,上海 200092;2.同濟大學上海防災救災研究所,上海 200092)

隨著地鐵交通系統建設的迅速發展,地鐵及其運行的隧道如何加強地鐵化學毒劑、毒物偵檢、防護技術水平,提高突發毒氣事件應急處置能力,也成為地鐵運行和建設必須研究解決的關鍵問題。由于地鐵的運輸客流量大,乘坐人員復雜,加上地鐵隧道空間狹窄、環境相對封閉等特點,一旦發生意外毒氣泄露、恐怖分子爆炸、釋放毒物或軍用毒劑進行化學恐怖襲擊,人員疏散和處置救援將會變得十分困難,地鐵的通風氣流和隧道活塞氣流可使有毒化學污染物迅速彌散到整個地鐵系統,容易導致群死群傷,造成嚴重的經濟損失和惡劣的社會影響。

基于CFD的數值模擬方法對地鐵毒氣泄露擴散事故預測模擬,研究地鐵隧道空間突發性毒氣泄露擴散的規律,對擴散過程及后果進行科學有效的模擬和分析,為預防毒氣擴散、以及毒氣事故應急疏散等各方面提供依據。

(1)針對地鐵站臺和隧道的毒氣擴散特點,基于CFD的數值分析理論,采用FLUENT軟件,以上海某一地鐵站臺為例,建立毒氣擴散CFD模型,對站臺毒氣擴散的過程和濃度場的變化進行模擬分析。

(2)根據FLUENT軟件模擬所得毒氣濃度和毒害劑量隨時間的分布,得出乘客和工作人員的應急逃生時間,為地鐵毒氣事故應急逃生和疏散計劃制定提供理論依據。

(3)基于以上研究基礎,對地鐵隧道及站臺的毒氣擴散防護能力和毒氣擴散應急疏散措施提供具體的建議。

近年來,上海市就地鐵反恐安全評估、反恐技術裝備、專項應急預案編制等多個方面開展了積極有效的工作,并建立了強制性地方標準。不過,地鐵安全反恐的因素是多方面的,最好的安檢措施也不能完全防范恐怖襲擊和意外事故的發生,尤其是來自地鐵內部的化學恐怖襲擊。目前,上海地鐵對毒劑、毒物進行預警、報警和快速監測的能力還比較脆弱,若遇到化學恐怖襲擊,現有裝備難以滿足防毒救援的需要,需要進一步提升安全防范的能力。針對上海地鐵發展狀況和防毒能力,提出如下建議:建立適合實際情況的地鐵防毒技術;地鐵防毒應與地鐵安全防范的其它方面協調、兼容與互相支持;建立反恐應急指揮體系;建立常備不懈、責任到位、分工明確的應急保證體系;制定有關專項應急預案;加強防毒技術、裝備的研究;進行必要的反恐演習,提高處置應急突發事件的能力。