甘青隧道火灾烟气扩散特征研究

作者：杨家伟; 刘屈瑶^*; 梁庆国; 曹生慧; 孙纬宇; 吴晓辉; 周仁

来源：铁道标准设计, 2023, 1-10.

DOI：10.13238/j.issn.1004-2954.202305120002

• 高海拔地区
• 铁路隧道
• 特长隧道
• 烟气扩散
• 致灾因素
• 控烟方案

研究高海拔地区特长铁路隧道火灾烟气的变化规律对优化设计特长铁路隧道防灾救援具有重要的指导意义，但由于高海拔地区复杂的地理位置和使用环境，采用实验方法进行研究较为困难，相关研究较少。依托甘青隧道工程，基于Fire Dynamics Simulator(FDS)开展高海拔地区特长铁路隧道火灾场景数值模拟，通过改变隧道纵向风速大小以及纵向风作用方向，以期获得依托工程发生火灾下的致灾因素以及最佳控烟方案，并与平原地区火灾发生时的致灾因素仿真模拟结果进行对比。研究结果表明：高海拔地区火灾烟气扩散速度以及特征高度处最高温度、最高CO浓度均高于平原地区。高海拔地区隧道发生火灾时，施加纵向风较有利，且随着纵向风速增加，顺风侧烟气扩散速度加快，逆风侧逆流长度能够得到有效控制。高海拔地区特长隧道内可视度是达到危险限值最快、影响最大的致灾因素，且不受风速影响；有无纵向风作用下，隧道一侧均存在低可视度危险区。纵向风越大，烟气扩散速度越快，特征高度处温度越低，对高温烟气扩散的抑制作用更明显。本工程条件下建议加强隧道下坡段风机的设计，并应控制纵向风速≮3m/s。

• 单位
  兰州交通大学; 土木工程学院; 中铁二局第四工程有限公司