多层地铁车站水淹过程时空演化特征数值模拟研究

摘要

以广州地铁18号线番禺广场站为对象，构建多层车站结构三维数值模型，模拟极端条件下的车站水淹过程，揭示了积水深度、层间通道流量与通行阻力的时空演化规律，并对比了不同进水条件下的分布差异。研究结果表明，车站水淹过程可划分为通道扩散阶段、平行扩散阶段和稳定上升阶段；站台层水位随时间呈近似线性增长，增长速率与总进水速率密切相关，站厅层水位呈现先增长后趋于稳定的两阶段特征；进水通道入口对水位分布影响显著，站厅层进水通道处水位较高，站台层远离进水通道处水位较高。通过层间通道流量演化分析，发现站台层进水口远端的积水率先接触顶板并回流至站厅层的“远端跃升”现象。通行阻力系数分布显示，站厅层进水通道附近和站台层层间通道出口附近的通行阻力相对较高。研究成果为极端条件下地铁车站水淹灾害的监测预警与疏散应急管理提供了科学参考。

关键词

地铁车站 / 突发水淹 / 数值模拟 / 时空演化