地铁北京站毒气泄漏扩散模拟及应急研究

【摘要】地铁作为一种方便快捷的交通工具，在人们日常生活交通运输中占有重要地位。一旦在地铁内发生毒气泄漏这类突发事件，将会造成严重的人员伤亡和财产损失。本文以北京地铁站突发事件毒气扩散问题为研究对象，根据流体基本方程及控制方程确定毒气扩散问题的计算模型，选择FLUENT14.5软件进行几何模型建立、网格划分、初始边界条件设置等步骤，研究了毒气弹模式时毒气在地铁站内的扩散规律，从毒气泄漏扩散浓度分布图可看出，初期毒气分布紊乱，之后逐渐向两侧扩散，各个排风口展开竞争，毒气向上下方蔓延并拉长，高浓度区域分布较广，位于站台层的乘客将会大面积暴露于高浓度氯气环境中，800s时，开始扩散到站厅层，但是浓度逐渐降低。基于基本模型本文分析了不同设置（泄漏源位置、排风系统方式）对毒气扩散的影响。泄漏源位置分为站台层和站厅层，排风系统方式分为排风系统全部开启、部分开启和排风系统设置于地面。泄漏源位置位于站厅层较站台层更危险，在毒气还未自由扩散到站台层前，建议不要打开排风系统；排风系统部分开启的模式下与完全开启模式相比较，排气效率有所提高。氯气密度大于空气，地面排气模式能迅速将聚集在地面的空气迅速排出，提出将排风系统设置于地面和在排风系统内加装滤毒装置的优化方案。本文最后根据概率函数法将毒气泄漏区域按照氯气中毒死亡率的大小划分为致死区、重伤区、轻伤区和吸入反应区，结合本文几何模型分别提出各区域的疏散方案及对应的区域范围。同时根据模型的结果补充完善现有的应急处置方案，分别提出毒气在站台层、站厅层、车厢对应的北京站的应急处置方案。
【作者】张玮；
【导师】岳忠；
【作者基本信息】首都经济贸易大学，安全技术及工程，2014，硕士
【关键词】地铁站；毒气泄漏；事故影响分区；应急处置；

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