超长高海拔公路隧道火灾烟流扩散及温度分布规律

作者：刘夏临; 张翾^*; 李雪峰; 冯春蕾

来源：科学技术与工程, 2022, 22(31): 13958-13964.

• 高海拔火灾
• 超长隧道
• 数值模拟
• 温度分布
• 烟流扩散

天山胜利隧道全长22 km,是目前世界最长的在建高海拔高速公路隧道。采用FDS(fire dynamics simulator)软件火灾动力学计算模型模拟了不同通风条件下海拔高度2 850 m的天山胜利隧道火灾发展过程，明确了不同通风条件下天山胜利隧道内火灾烟流的扩散规律以及温度的时空分布规律，提出了主隧道烟气的控制标准。结果表明：(1)考虑天山胜利隧道车型比例、多车辆串燃以及高海拔环境等因素，确定天山胜利隧道火灾火源规模折减为22 MW;(2)当隧道不通风时，火源上方拱顶温度由于隧道坡度影响，具有明显先增大后衰减的趋势，相比于无坡度条件下，前者达到最高温度快，且最高温度低；(3)隧道内温度随着通风速度的增加和远离火源而降低，隧道内可视度随着远离火源先增加后减小、随着风速增加而增大；(4)随着风速增加，人眼特征高度处温度高于60℃、可视度低于10 m的范围逐渐减少；(5)主隧道坡度为1.367%对应的火灾控烟临界风速为4 m/s,横通道坡度为-7.5%时无通风条件下进本无烟气进入。

• 单位
  交通运输部公路科学研究院; 中交第二公路勘察设计研究院有限公司