湯曉瑜 瞿興文

(1.來(lái)賓市人民防空辦公室，廣西 來(lái)賓 546100； 2.廣西結(jié)建人防工程設(shè)計(jì)有限公司，廣西 南寧 530000)

1 概述

城市地下綜合管廊亦稱共同溝，是指收納兩種以上城市管線的地下構(gòu)筑物。綜合管廊納入的城市管線包括城市范圍內(nèi)供水、排水、燃?xì)?、熱力、電力、通信、廣播電視、工業(yè)等八大管線及其附屬設(shè)施，是保障城市運(yùn)行的重要基礎(chǔ)設(shè)施和生命[1,2]。

綜合管廊的概念起源于19世紀(jì)的歐洲，并在歐洲開(kāi)始興建。在我國(guó)，城市綜合管廊這個(gè)概念的提出時(shí)間并不長(zhǎng)，我國(guó)綜合管廊真正意義上的建設(shè)始于1994年上海浦東新區(qū)張楊路綜合管廊以及2001年濟(jì)南泉城路地下綜合管廊。2013年起，國(guó)務(wù)院加大對(duì)城市地下綜合管廊的推進(jìn)力度，先后頒布一系列指導(dǎo)意見(jiàn)用于指導(dǎo)各地綜合管廊建設(shè)，并確定綜合管廊試點(diǎn)城市，從政策、資金、技術(shù)等多方面進(jìn)行支持。截至2014年，我國(guó)已建的綜合管廊總長(zhǎng)度為75.41 km。2015年8月3日，國(guó)務(wù)院辦公廳下發(fā)《關(guān)于推進(jìn)城市地下綜合管廊建設(shè)的指導(dǎo)意見(jiàn)》，全面推進(jìn)城市地下綜合管廊在我國(guó)的建設(shè)，標(biāo)志著綜合管廊建設(shè)在我國(guó)大規(guī)模展開(kāi)。2015年全國(guó)確定了10個(gè)綜合管廊試點(diǎn)城市，分別為包頭、沈陽(yáng)、哈爾濱、蘇州、廈門(mén)、十堰、長(zhǎng)沙、海口、六盤(pán)水及白銀(見(jiàn)表1)，計(jì)劃三年內(nèi)建設(shè)綜合管廊389 km。2016年國(guó)家確定了第二批綜合管廊試點(diǎn)城市，分別為鄭州、廣州、石家莊、四平、青島、威海、杭州、保山、南寧、銀川、平潭、景德鎮(zhèn)、成都、合肥、海東。2016年政府工作報(bào)告中再次提出開(kāi)工建設(shè)綜合管廊2 000 km，在未來(lái)3年內(nèi)，全國(guó)將鋪設(shè)約8 000 km的地下綜合管廊。

可以看出，我國(guó)綜合管廊建設(shè)已步入了一個(gè)快速發(fā)展的時(shí)期。隨著我國(guó)現(xiàn)代化程度進(jìn)一步提高和城市規(guī)模的擴(kuò)大，城市綜合管廊的重要性將日益凸顯。城市地下綜合管廊連同其納入的地下管線，將真正意義上融入城市賴以生存和發(fā)展的生命線體系。但是，隨著經(jīng)濟(jì)社會(huì)的發(fā)展，我國(guó)城市綜合管廊面臨各類災(zāi)害威脅也日趨嚴(yán)重，尤其是納入燃?xì)夤芫€的綜合管廊，燃?xì)庑孤┑綐O限狀態(tài)，將引起爆炸效應(yīng)嚴(yán)重威脅管廊安全[3]。因而，對(duì)城市地下綜合管廊燃?xì)庑孤┬?yīng)進(jìn)行仿真分析，確定其極限狀態(tài)，進(jìn)而指導(dǎo)其抗爆單元?jiǎng)澐?，具有重要意義[4,5]。

表1 綜合管廊試點(diǎn)城市建設(shè)及投資規(guī)劃

2 管廊燃?xì)庑孤U(kuò)散模擬場(chǎng)景設(shè)置

阻斷設(shè)有燃?xì)馀撌业墓芾仍谌細(xì)庑孤┖蟮膫鞑?，在短時(shí)間內(nèi)阻止管廊內(nèi)部達(dá)到最不利爆炸濃度，并在燃?xì)獗ê罂刂票秶?，是綜合管廊抗爆單元?jiǎng)澐值闹匾δ苤籟6]。因而在本文中，對(duì)管廊進(jìn)行燃?xì)庑孤┖捅O限狀態(tài)模擬，以得到控制燃?xì)鈧鞑ミ_(dá)到最不利爆炸濃度的單元長(zhǎng)度，作為綜合管廊單元?jiǎng)澐值囊罁?jù)。我們?nèi)〈笮透删€燃?xì)馀撌覟槔M(jìn)行擴(kuò)散模擬場(chǎng)景設(shè)置[7]。該模型管艙長(zhǎng)度為600 m，截面為3 m×2.75 m，燃?xì)庑孤c(diǎn)位于管艙中部，泄漏強(qiáng)度為中等普遍強(qiáng)度50 g/s，管廊內(nèi)處于靜風(fēng)狀態(tài)(相比通風(fēng)狀態(tài)，靜風(fēng)狀態(tài)為不利情景，因?yàn)橥L(fēng)狀態(tài)有利于氣體擴(kuò)散)。具體如圖1所示。

3 管廊燃?xì)庑孤U(kuò)散模擬結(jié)果

通過(guò)CFD燃?xì)鈹U(kuò)散效果模擬，得出了燃?xì)馀搩?nèi)在發(fā)生泄漏0.25 h,0.5 h和1 h的濃度分布(見(jiàn)圖2,圖3)。

由圖可以看出，燃?xì)庑孤?.25 h后，燃?xì)馀搩?nèi)尚未達(dá)到最不利燃?xì)獗舛?9.5%)，艙內(nèi)的氣體濃度較低；燃?xì)庑孤?.5 h后，最不利燃?xì)獗舛饶軌驍U(kuò)散到將近400 m，艙內(nèi)上部泄漏點(diǎn)附近400 m(左右各200 m)出現(xiàn)局部紅色區(qū)域，表明整個(gè)艙內(nèi)局部區(qū)域達(dá)到最不利燃?xì)獗舛?；燃?xì)庑孤? h后，最不利燃?xì)獗舛饶軌驍U(kuò)散到將近600 m，艙內(nèi)上部全部顯示紅色區(qū)域，表明整個(gè)艙內(nèi)都有區(qū)域達(dá)到最不利燃?xì)獗舛?。通過(guò)對(duì)比可知燃?xì)獍l(fā)生泄漏后，為了避免擴(kuò)散到更大范圍，進(jìn)而引發(fā)爆炸，需要及時(shí)隔斷(即劃分抗爆單元)，然后進(jìn)一步采取減災(zāi)措施。在0.4 h內(nèi)，燃?xì)夤芘撔孤┞又列孤c(diǎn)左右100 m處。在0.5 h內(nèi)，靜風(fēng)狀態(tài)下最不利爆炸濃度蔓延至泄漏點(diǎn)左右200 m處。

4 結(jié)語(yǔ)

結(jié)合管廊防火門(mén)分布，從燃?xì)鈹U(kuò)散角度進(jìn)行分析，以200 m進(jìn)行防護(hù)隔斷劃分，有0.4 h的泄漏時(shí)間。以400 m為單元設(shè)立防護(hù)隔斷，則有0.5 h的泄漏時(shí)間，差距并不是很大。因而，以200 m或 400 m對(duì)管廊進(jìn)行抗爆單元?jiǎng)澐謪^(qū)別不大，綜合管廊抗爆單元應(yīng)結(jié)合防火單元，以200 m為區(qū)段進(jìn)行抗爆單元或防護(hù)單元?jiǎng)澐帧?/p>