1.1.2 国外隧道事故仿真研究现状

而国外例如，就职于英国火灾中心于Cox等人，他们比较早的研究公路隧道的火灾问题的方法是使用CFD软件，通过建立数学模型，研究通风过程、不稳定火灾的燃烧以及隧道坡度等问题对对隧道仿真的影响，其中包含纵向通风在不同的风速下，中型火灾在隧道内的温度变化，烟气流动方向以及烟气浓度的动态趋势。随着计算机技术的腾飞，公路隧道在火灾研究方面更多的采用数值仿真的方法。1991年英国， Fletcher .D.F.等人通过仿真技术对不同风速和燃烧面积下的隧道进行了研究。1995年A.N. Beard[2]通过计算机模仿了隧道纵向上的通风，的出了火情在隧道内物体与物体之间的蔓延的答案。日本M. Dobashi 对隧道内横向通风和纵向通风都做了仿真模拟，并且把研究的成果用于本国在建隧道中，并且通过求解一维流动方程，分析出烟气扩散规律。法国，F. Demouge 和D. Lacroix，使用CFD建模，分析了烟气在隧道横向通风时的流动情况。

近年来公路隧道火灾数值模拟的发展趋势主要表现在提高各种网格划分技术和改进带浮力修正的k-c双方程紊流模型，以及解决使用各种商业软件对隧道进出口边界及火源条件设置、后期形象生动地表达模拟结果等问题，解决对临界风速的确定和选取问题，从而提高模拟精度和准度从而指导现实救灾防灾，将隧道火灾研究成果应用到其它地下工程火灾模拟等等。随着模拟技术的进步，隧道火灾的数值模拟向着能够提供快速准确火灾情况、提供防灾救灾指导的方向发展。

1.2 研究目的、意义以及内容

1.2.1 研究目的

我国是一个地形复杂的国家，尤其是山地丘陵众多，江河横纵，给我国交通带来很多不便。从公元66年我国陕西汉中的石门隧道的修建，到今天成千上万的公路隧道纵横全国各地，隧道的修建实实在在带动我国交通运输的发展。随着我国经济的腾飞，中国的交通运输及工程建设的规模在不断扩大，隧道建设里程不断增加。虽然众多隧道的修建节约了运输成本和运输时间，但是安全问题也随之而来。

隧道发生火灾时，因其结构特殊，受隧道内空间的限制，高温气体不断聚集，使得隧道内温度不断升高，大量的热辐射导致火灾蔓延迅速。此外，在起火的隧道内烟气如果不能及时排出，会导致隧道内能见度降低，燃烧产生的高温以及有毒有害气体对隧道内人员身体产生危害。不仅如此隧道内长期受高温影响，其建筑结构遭到破坏，导致事态进一步扩大。

隧道内发生火灾不仅仅造成人员伤亡，还会造成进入隧道的人员的财产直接湮灭于火海，更会间接造成隧道损坏，无法通行的后果。根据有关资料统计，近十年来，我国隧道火灾事故如表1.1所示：

表1.1 国内隧道火灾事故一览表

序

号 隧道

名称 隧道

位置 年

份 事故

起因 隧道长度

（m） 人员伤亡情况

死亡人数 受伤人数

1 大宝山隧道 广东省 2008 大货车

追尾 1565 2 5

2 秦岭终南山

隧道 陕西省 2009 货车起火 18002 无 无

3 无锡惠山隧道 江苏省 2010 客车起火 1555 19 24

4 新七道梁隧道 甘肃省 2011 油罐车

追尾 4070 4 无

5 武汉长江隧道 湖北省 2012 轿车自燃 3630 无 无

6 湖雾岭隧道 浙江省 2013 小货车

起火 4116 无 无

7 岩后隧道 山西省 2014 甲醇运输车追尾 692 40 12

8 始祖山隧道 河南省 2015 轿车自燃 1672 无 无

9 黄潭隧道 吉林省 2017 货车自燃 / 无 无

10 太长高速

11号隧道 山西省 2018 汽车追尾 隧道群 无 无

由于发达国家机械化程度比较高，隧道建设技术比较成熟，现代化建设比较早，所以其隧道建设项目里程长，跨度大。其中挪威的Aurland-Laerdal公路隧道，长度达24km。恩格贝山隧道是德国剖面面积最大的高速公路隧道，其剖面面积为2652m2，于1998年通车。虽然国外的隧道技术相当先进，但是隧道灾变也造成不小的损失。以下国内外隧道灾难造成的损失只是众多案例中的很小一部分。本文通过仿真软件掌握人在隧道内发生火灾的行为，对今后隧道的建设规划，隧道改造以及人员在隧道灾变情况下的疏散培训提供帮助。