城市轨道交通车站及正线防汛减灾策略研究.pdf
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1、CHINA FLOOD&DROUGHT MANAGEMENT中国防汛抗旱城市防洪URBAN FLOOD CONTROLOct.2023 NO.10 VOL.332023年10月 第10期 第33卷城市轨道交通车站及正线防汛减灾策略研究孔祥睿(江苏联合职业技术学院苏州建设交通分院轨道交通工程学院,苏州215104)DOI:10.16867/j.issn.1673-9264.2023124摘要:针对近年来城市区域性暴雨洪涝等极端天气常发的态势,研究分析地铁车站及正线发生水淹事故的原因并提出具体防汛准备和应急策略,包括地铁车站出入口的高度设计要合理并配备相应防汛物资,具备应对站外积水的挡水能力;地上
2、停车场(库)到地下轨道正线之间设置挡水墙和驼峰段并重点监管;地铁车站应明确工作职责,强化风险管理、搭建预报、预警、预演、预案“四预”管理平台,依靠智慧化防汛手段建立健全科学、规范、严谨的地铁防汛应急处置流程等。研究旨在为城市轨道交通车站及正线防汛减灾工作提供参考意见。关键词:城市轨道交通车站;正线;防汛减灾;策略分析中图法分类号:U121文献标识码:A文章编号:1673-9264(2023)10-58-05孔祥睿.城市轨道交通车站及正线防汛减灾策略研究J.中国防汛抗旱,2023,33(10):58-62.KONG Xiangrui.Analysis on flood control and d
3、isaster reduction strategy of urbanrail transit stations and main railway-linesJ.China Flood&Drought Management,2023,33(10):58-62.(in Chinese)收稿日期:2023-04-13作者信息:孔祥睿,男,硕士研究生,E-mail:。基金项目:2023 年江苏省交通运输职业教育研究项目(2023-C08)。0 引言随着城市地铁建设步伐的加快,城市地铁开通里程数不断刷新、地铁线网化运营不断发展,越来越多的市民选择地铁出行,因此地铁安全运行尤为重要。而在全球气候变化和城
4、市快速发展的大背景下,极端暴雨等恶劣气候事件的发生越来越频繁,对公共基础设施的破坏程度也愈来愈严重。城市轨道交通车站一般位于地下,车站一旦发生水淹事故,不仅会给城市地铁防汛工作造成极大风险1,还严重影响地铁安全运营及乘客生命安全。国内外关于城市轨道交通车站发生雨水倒灌事故的报道屡见不鲜,1996年10月波士顿Kenmore广场和Hynes会议中心之间的地铁系统发生水淹,地铁站厅站台积水深度超过7 m;1998年5月韩国首尔遭受特大暴雨侵袭,首尔11个地铁车站被淹,导致地铁电气设施和通信系统的瘫痪;2001年8月,上海市发生短时强降雨,地铁2号线静安寺站出现雨水泥浆倒灌现象,造成地铁运行严重受阻
5、;2003年7月5日,南京市暴雨导致正在修建的地铁1号线隧道盾构机被淹;2005年6月广州市连日暴雨致使正在施工建设的 3 号线和 4 号线部分隧道进水;2021 年 7 月20 日,郑州市遭遇特大暴雨,造成郑州市地铁3座车站和14个区间不同程度浸水,1辆列车受洪水冲击发生脱轨,部分供电、通信等设备受损;2021年7月25日,恶劣强降雨天气席卷英格兰南部,造成伦敦部分地铁站被淹,车辆和人员被困;2021年7月30日,广州地铁21号线神舟路站因积水紧急启动应急防汛预案2-4。地铁车站进水事故频发,应重点加强地铁车站对暴雨等自然天气灾害的防御力度。如何有效加强城市轨道交通地铁车站防汛减灾管理工作,
6、消除地下轨道交通因暴雨、洪水而发生水淹的隐患已成为轨道交通行业亟待研究和解决的问题5-6。本文研究探讨地铁车站及正线水淹事故的原因并提出具体防汛策略,旨在为地铁车站及正线防汛减58中国防汛抗旱CHINA FLOOD&DROUGHT MANAGEMENT城市防洪URBAN FLOOD CONTROLOct.2023 NO.10 VOL.332023年10月 第10期 第33卷灾管理工作提供参考意见。1 地铁车站及正线水灾事故原因地铁车站按所属线路的敷设方式可分为高架站、地面站和地下站。地下站是地铁防汛最薄弱的环节,也是防汛工作的重中之重。以地下车站为例,从地铁车站出入口高度设计,地铁车站防汛、排
7、水系统设置,地铁正线过渡段设置挡水墙、驼峰和地铁车站及正线防汛应急处置流程等方面系统分析地铁车站及正线发生水淹事故的原因。1.1 地铁车站方面地铁车站出入口高度设计不符合国家标准规范,车站缺乏有效防汛物资。当发生极端暴雨天气时,地面道路积水会通过车站出入口倒灌进入地铁车站,此时,若地铁车站雨水泵站等防汛、排水设施配置不合理、功能不完备,不能及时将车站内积水排至车站外的市政排水管道,易导致正线及车站发生水淹事故。1.2 地铁车辆停车场及过渡段方面车辆停车场选址不规范,地铁过渡段挡水墙及驼峰设置不合理并缺乏有效监管。一旦停车场(库)到地下轨道正线之间的挡水墙被冲垮,积水便会越过驼峰段,若地铁单位没
8、有及时启动应急防汛响应,积水会通过地铁正线,灌入更低洼的地铁隧道,造成地铁车站及正线发生水淹事故。因此,车辆停车场选址在通常情况下要高于周边市政排水设施,才能有效防止城市外部积水经由停车场灌入隧道正线。1.3 地铁单位防汛管理方面地铁单位防汛系统管理体系不完善,缺乏风险管理,预报、预警、预演、预案“四预”系统管理机制,没有充分利用现代信息化手段构建数学化管理模型。在信息接报、前期处置、现场处置和应急终止4个阶段,防汛应急处置流程机制不完备,缺乏有效防汛应急处置演练及演练后的反思总结。2 地铁车站及正线防汛减灾策略探讨地铁车站及正线防汛工作需要多方协同、多措并举,地铁车站及正线发生汛情事故暴露了
9、城市轨道交通防汛设施设备及运营管理存在的问题。文章针对地铁车站及正线发生水淹的情况,从地铁车站防汛、正线防汛及排水防汛规范管理3个方面提出地铁车站及正线具体防汛减灾策略。2.1 提高地铁车站防汛能力2014年3月1日起实施的 地铁设计规范(GB 501572013)国家标准对地铁的防汛、排水问题作了明确的规定“地面、高架地铁车站屋面排水管道的排水设计重现期应按照当地10年一遇的暴雨强度计算,屋面雨水工程与溢流设施的总排水能力应不小于重现期50 a降雨的雨水量;高架区间、敞开的出入口、敞开的风井及地铁隧道洞口的雨水泵站、排水沟及排水管渠的排水能力,应按照当地50年一遇的暴雨强度计算,设计降雨历时
10、应根据计算确定”7。此外,地下铁道设计规范(GB 5015792)明确要求“应在区间隧道两端设置手动或电动防淹门”8-9。地下车站洪涝灾害存在反应时间短、救援难度大、疏散线路有限、设备浸水容易停运等特点,研究表明地铁车站发生洪涝灾害时乘客能够从地铁楼梯安全疏散的临界水深为30 cm。当城市排水管网不能够满足强降雨或持续降雨天气的排水需求时,需重点提高地铁车站自身防汛能力。在地铁车站防汛工作中,应坚持“预防为主、抢险为辅”的工作宗旨,从挡、截、疏、排 4个方面展开地铁车站防汛工作。“挡+截”应当以地铁车站出入口作为防汛重点,地铁车站出入口的设计高度要高于地面,并设置3级以上台阶,配套相应规格的挡
11、水板。GB 5015792明确指出“车站出入口及通风亭的门洞下沿应高于室外地面 0.150.45,必要时要有临时防水淹措施”7。而地铁车站出入口的修建高度应参照当地最大降雨量的历史情况,满足100 年一遇降雨量的防汛要求。车站内防汛工作思路主要从“疏+排”角度展开,“疏”主要是疏通车站积水区域,将车站内的积水引流排至城市排水系统;“排”主要是利用抽水泵等设备将车站集水井和废水池内的积水快速排出。应根据地铁车站的规模配备一定数量的常用防汛物资,如防汛沙袋、挡水板、移动水泵、防滑地垫、铁锹等。车站主要防汛物资配备参考表1,同时,应对防汛物资定期检查,如有功能不完备或缺失,需及时更新补充。当地铁站外
12、积水超过一定限度时,应及时关闭车站出入口并设置防汛沙袋或挡水板(图1)。地铁车站可根据防汛工作需要,配备自动化挡水板,实现防汛工作自动化、智能化。遇强降雨天气,地铁车站出入口容易积压大量乘客避雨,此时,地铁工作人员可关停出入口上行电扶梯、引导乘59CHINA FLOOD&DROUGHT MANAGEMENT中国防汛抗旱城市防洪URBAN FLOOD CONTROLOct.2023 NO.10 VOL.332023年10月 第10期 第33卷客通过楼梯出站。如车站出入口没有楼梯,可将上行电扶梯关停后引导乘客从其他出入口出站,必要时可关闭车站出入口,防止车站出入口乘客大量聚集,造成安全隐患。发生汛
13、情预警后,各车站应迅速按照预先制订的乘客紧急疏散方案,有组织、有秩序地引导乘客撤离事发车站,并向乘客免费赠送一次性雨衣,同时,应对轨道交通受汛情影响线路实施分区封控、警戒,劝阻乘客和无关人员进入车站。2.2 增强地铁车辆段正线防汛及排水能力GB 501572013明确指出“车辆基地选址应具备良好的自然排水条件,便于引入城市给排水及各种管线”7。因此,各城市地铁车辆基地在选址设计和建设过程中应高于周边环境区域并结合当地历年降雨情况考虑车辆段排水能力,留出足够的安全余量10。在车辆基地即地上停车场(库)到地下轨道正线之间的过渡段应设置挡水墙,过渡段挡水墙防淹高度不得小于1.5 m,正线部分挡水墙高
14、度不得小于1.2 m,防止雨水通过地铁正线灌入地铁线内,同时,过渡段挡水墙之上要设置具备防雨功能的罩棚7。地铁正线两侧挡水墙三维图见图2,挡水墙外侧应设置排水沟,挡水墙建议加装加强筋,增加墙体的抗拉、抗压强度及承载荷载的能力,提高挡水墙稳定性。挡水墙处应安排专人值守或安装监控设备,一旦挡水墙外出现大量积水情况或挡水墙破损,能在第一时间发出预警并上报上级部门。2.3 规范地铁车站及正线防汛管理工作2019年交通运输部印发的 城市轨道交通运营安全风险分级管控和隐患排查治理管理办法 明确要求“规范城市轨道交通运营安全风险分级管控和隐患排查治理工作,全面提升安全生产整体预控能力。对城市轨道交通运营过程
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