【摘要】：火災(zāi)是海底特長(zhǎng)沉管隧道內(nèi)最大的風(fēng)險(xiǎn),火災(zāi)產(chǎn)生的煙霧是人員死亡的主要原因,不加控制或者控制不當(dāng)將導(dǎo)致嚴(yán)重的后果。對(duì)海底特長(zhǎng)沉管隧道側(cè)向集中排煙系統(tǒng)煙霧的控制,成為了運(yùn)營(yíng)防災(zāi)減災(zāi)的核心問(wèn)題,本論文研究解決海底沉管隧道運(yùn)營(yíng)火災(zāi)排煙的關(guān)鍵問(wèn)題。通過(guò)國(guó)內(nèi)外調(diào)研、理論分析、數(shù)值計(jì)算和物理試驗(yàn)等多種手段,本論文重點(diǎn)研究4項(xiàng)關(guān)鍵技術(shù):單組排煙口合理排煙量的分析;排煙口開啟組數(shù)試驗(yàn)分析;排煙閥開啟角度分析;不同縱坡模式下火災(zāi)煙控方案的研究,提出了沉管隧道在火災(zāi)工況下側(cè)向集中排煙系統(tǒng)煙控策略。為港珠澳沉管隧道的側(cè)向集中排煙系統(tǒng)煙控策略提供技術(shù)支持,并為編制《離岸特長(zhǎng)沉管隧道工程防災(zāi)減災(zāi)技術(shù)》提供依據(jù),社會(huì)經(jīng)濟(jì)效益顯著。主要開展工作如下:1)單組排煙口合理排煙量的研究。對(duì)沉管隧道火災(zāi)煙氣進(jìn)行有效控制,必須進(jìn)行排煙,確定單組排煙口合理的排煙量直接關(guān)系到煙控效果。通過(guò)排煙量的理論計(jì)算分析、單組排煙口排煙量數(shù)值計(jì)算以及增大排煙量對(duì)煙氣控制效果的影響分析,最后得到沉管隧道火災(zāi)時(shí)合理的排煙量。2)排煙閥開啟角度試驗(yàn)研究。在隧道內(nèi)發(fā)生火災(zāi)時(shí),從監(jiān)控中心啟動(dòng)軸流風(fēng)機(jī)開始排煙,在開啟排煙口組數(shù)確定的條件下,為了不致隧道內(nèi)煙氣紊亂,保護(hù)隧道煙氣處于分層狀態(tài),使人員車輛盡快逃生,需保證排煙時(shí)排煙口煙氣流速均勻。由于排煙閥的開啟角度與排煙口有效過(guò)風(fēng)面積一一對(duì)應(yīng),因此,在試驗(yàn)過(guò)程中,主要通過(guò)物理試驗(yàn)和數(shù)值仿真試驗(yàn),來(lái)研究各組排煙口的最優(yōu)開啟角度,以確定最佳的排煙閥設(shè)置方案。3)排煙口開啟組數(shù)試驗(yàn)研究。集中排煙系統(tǒng)中,煙控的關(guān)鍵在于制定合理的通風(fēng)排煙控制方案,排煙控制主要在于排煙口開啟的組數(shù)與角度。主要通過(guò)數(shù)值仿真試驗(yàn),研究雙向軸流風(fēng)機(jī)開啟時(shí)排煙效果分析,以及單側(cè)軸流風(fēng)機(jī)開啟時(shí)排煙效果分析,最后提出火災(zāi)工況下排煙口的合理開啟組數(shù)方案。4)側(cè)向集中排煙模式下火災(zāi)煙控策略研究。采用FDS火災(zāi)動(dòng)態(tài)仿真軟件,建立1:1足尺沉管隧道火災(zāi)仿真模型。探討當(dāng)火災(zāi)發(fā)生在沉管隧道內(nèi)不同坡度,應(yīng)采用哪種排煙組織方式(雙向均衡排煙、下游端單向排煙、上游端單向排煙),采取怎樣的排煙口開啟方案(上游開啟1組+下游開啟4組、上游開啟2組+下游開啟3組),以及配合多大的縱向誘導(dǎo)風(fēng)速。以期為更好地開展隧道火災(zāi)煙氣控制以及人員安全疏散提供支持。
【圖文】：

第一章 緒 論第一章 緒 論近年來(lái)，隨著高速公路和其他等級(jí)公路的快速發(fā)展，其中公路隧道的數(shù)量整體呈現(xiàn)高速增長(zhǎng)，隧道單洞的長(zhǎng)度越來(lái)越長(zhǎng)，隧道建設(shè)在迅猛發(fā)展的同時(shí)，它的確為我們的交通出行帶來(lái)極大的便利，但是由于交通流量的逐年增長(zhǎng)、車輛行駛速度的加快、貨運(yùn)車輛超載現(xiàn)象的日益嚴(yán)重、危險(xiǎn)品運(yùn)輸逐年增多及其恐怖主義的發(fā)展日趨嚴(yán)重，，使得隧道交通事故呈現(xiàn)逐年上升趨勢(shì)，隨之而來(lái)的火災(zāi)發(fā)生的頻率也不斷增加，重大、特大火災(zāi)事故時(shí)有發(fā)生。隧道火災(zāi)時(shí)由于其突發(fā)性，火勢(shì)發(fā)展迅速，火災(zāi)燃燒時(shí)產(chǎn)生大量有毒有害的氣體和熱量，并形成火風(fēng)壓，風(fēng)流受火災(zāi)動(dòng)力作用，容易引起其狀態(tài)紊亂，甚至造成整個(gè)通風(fēng)系統(tǒng)風(fēng)流狀態(tài)的混亂，由此造成的損失尤為慘重。隧道內(nèi)發(fā)生火災(zāi)案例如下圖所示。

本論文以港珠澳大橋海底沉管隧道工程（港珠澳大橋海底沉管隧道示意圖如圖1-2 所示）為依托，通過(guò)理論分析、足尺物理試驗(yàn)、數(shù)值仿真試驗(yàn)，對(duì)沉管隧道側(cè)向集中通風(fēng)排煙進(jìn)行了系統(tǒng)的研究。其研究成果為港珠澳大橋海底沉管隧道側(cè)向集中排煙策略的制定提供參考依據(jù)。
【學(xué)位授予單位】：重慶交通大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類號(hào)】：U456

【參考文獻(xiàn)】

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本文編號(hào)：2521623