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巴朗山高海拔单洞对向交通公路隧道火灾疏散救援研究
| 论文题名： | 巴朗山高海拔单洞对向交通公路隧道火灾疏散救援研究 |
| 关键词： | 巴朗山公路隧道;高海拔单洞;人体运动耐力;火灾疏散模拟;临界风速修正;救援体系 |
| 摘要： | 随着西部的快速崛起，特别在川藏公路和川藏铁路建设中，高海拔特长隧道越来越多，其中，雀儿山公路隧道海拔高度已达到4300米，风火山铁路隧道拔高度已达到4905米。而高海拔下发生灾难时，人们的逃生能力明显降低。目前，国内外公路隧道设计规范只满足3000米以下海拔高度隧道的防灾救援需要，对于3000米以上海拔高度隧道的防灾救援技术研究很少，没有可以利用的成熟成果。 本文以巴朗山高海拔公路隧道为研究对象，以不同海拔高度人体运动耐力衰减规律为基础，以高海拔隧道火灾烟气扩散特征为依据，对隧道火灾工况下运营安全技术进行研究，研究的主要工作、结论如下: (1)结合国内外研究者对高海拔低压、低氧环境火灾特性研究成果，利用CFD软件建立了适用于高海拔条件下的火灾模型，并对火灾的热释放率、烟气浓度、烟气扩散速度、温度发展及烟气流动形态等特性进行了研究。 (2)通过理论分析、数据整理及现场实验等方法，对不同海拔高度下的人员运功耐力进行了研究。研究表明，最大摄氧量与海拔高度之间存在一定关系，可以作为衡量人体运动耐力的指标;并得到了逃生速度公式中的海拔修正系数与年龄修正系数。 (3)从烟气层高度、辐射热、对流热、毒性和能见度5个方面分析，确定了疏散可用时间的判定标准;结合对火灾报警时间、人员响应时间及疏散速度的研究成果，分析得到不同类别人员在无烟状态与有烟状态下的疏散速度。 (4)采用数值模拟手段，对背景工程进行火灾疏散模拟。研究表明:在疏散阶段，中等规模下的火灾均可通过0.5m/s对吹风流的通风方案，将高温烟气控制在一定范围内;30MW火灾规模下，建议将人行横通道间距变为150m。 (5)在灭火阶段，对火灾临界风速与海拔高度之间关系进行了研究。研究表明:不同火灾规模与海拔影响系数之间没有明显关系;建立了考虑海拔因素影响下的临界风速计算公式。 通过研究得出，高海拔环境对火灾燃烧特性与人体机能均有明显影响，给高海拔隧道设计、安全运营及规范制定等带来挑战，救援体系的建立还需进一步研究。 |
| 作者： | 陈汉波 |
| 专业： | 防灾减灾工程及防护工程 |
| 导师： | 王明年 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 西南交通大学 |
| 学位年度： | 2014 |
| 正文语种： | 中文 |
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