淺議地鐵排澇救援現(xiàn)狀及措施

姜站曉

天津市軌道交通消防救援支隊 天津 300400

1 前言

以往人們對地鐵的火災(zāi)撲救、群體性事件、恐怖襲擊等課題研究較多、較廣,城市內(nèi)澇倒灌地鐵隧道的概率低,人們的關(guān)注度低,所以對城市內(nèi)澇倒灌隧道的救援研究較少。地鐵營運線路里程長、站點分布廣、列車班次多、人流量大,在極端天氣氣候情況下,一旦城市內(nèi)澇倒灌地鐵隧道,積水迫停地鐵列車,人員疏散、營救不及時,極易造成重大人員傷亡。如何提高地鐵防澇和排澇救援能力,是地鐵應(yīng)急救援面臨的新課題。

2 我國地鐵運營里程情況

自1969年10月1日,中國第一條地鐵——北京地鐵1號線正式通車,我國地鐵已走過了52年的發(fā)展歷程。近年來,我國地鐵建設(shè)高速發(fā)展,截至2021年1月我國內(nèi)地有42個開通地鐵的城市,運營里程達7715.13公里（含輕軌）,在建地鐵里程4773.25公里（含輕軌）,運營車站數(shù)達到5189座（含輕軌）。隨著我國經(jīng)濟的快速發(fā)展和人民群眾出行的需要,地鐵線路的規(guī)劃、建設(shè)將繼續(xù)高速增長。

3 地鐵防排澇能力現(xiàn)狀

3.1 地鐵站防澇能力有限

按照地鐵站設(shè)計規(guī)范中防淹水要求,地鐵站出入口與站外路面高度差不小于30cm,在強降雨天氣下一般使用防汛擋板、防汛沙袋進行壘高圍堰,防止城市內(nèi)澇倒灌。但遇極端強降雨情況,擋板、沙袋抗沖擊能力較低,易發(fā)生滲漏和潰壩潰堰,無法避免雨水倒灌。地鐵站內(nèi)各層無應(yīng)對雨水倒灌的防水設(shè)計,一般使用沙袋在樓梯口、電梯口、設(shè)備房等關(guān)鍵部位筑堤圍堰,站內(nèi)整體防內(nèi)澇能力較弱。地鐵站在扶梯底部、風(fēng)井、站臺層等部位設(shè)有固定排水泵,排水僅限于結(jié)構(gòu)性滲水、雨水和生活用水,排水能力有限。地鐵站點雨（污）水排放能力一般為270-370m3/h,由風(fēng)井排水泵、車站排污泵、車站排廢水泵之和累加計算,廢水直接排放至市政排水管網(wǎng)。

3.2 積水倒灌隧道途徑多

城市積水倒灌地鐵隧道的途徑主要有三種,一種是從地鐵站出入口流入隧道。地鐵線路長、站點多,遇極端降雨時,城市內(nèi)澇易從地勢相對較低的地鐵站出入口倒灌,經(jīng)站臺層流入隧道;一種是從地上風(fēng)井口流入隧道。當(dāng)城市內(nèi)澇積水深度超過活塞風(fēng)井口后,雨水便會流入風(fēng)室,風(fēng)室排水能力有限,內(nèi)澇會經(jīng)風(fēng)室倒灌流入隧道;一種是從地上、地下隧道過渡處流入隧道。地鐵軌道線路末端,一般在地上建有停車場和用于檢修的車輛段,部分地鐵運營線路還有地上軌行區(qū)。在地鐵軌道的地上與地下過度處及周邊出現(xiàn)城市內(nèi)澇,一旦積水沖垮或淹沒軌道擋水墻,內(nèi)澇便會倒灌地鐵隧道。2021年7月20日年鄭州地鐵5號線雨水倒灌,主要原因就是強降雨導(dǎo)致5號線五龍口停車場及周邊區(qū)域積水嚴重,積水沖垮過渡段擋水墻流入隧道區(qū)間。

3.3 隧道區(qū)間排水能力弱

隧道區(qū)間的排水設(shè)計主要是為了應(yīng)對結(jié)構(gòu)滲水、漏水（排水泵的排水能力一般小于80m3/h）,應(yīng)對大流量積水倒灌的排水能力較弱,不具備快速排水條件。隧道區(qū)間內(nèi)無引流排水設(shè)施、無大流量向外排水的固定設(shè)施,一旦遇積水倒灌,只能使用移動排水設(shè)備進行排水。

4 地鐵排澇救援難點

4.1 水中行動困難

隧道內(nèi)積水較深,救援人員穿著水域救援服浮力、阻力大,在積水中行動困難,須依托舟艇進行偵查,實施救援;地鐵隧道空間有限（盾構(gòu)和人工開鑿隧道空間不同,一般上下高4m、左右寬6m）,隧道墻壁上電纜橋架分布密集,舟艇行進速度受限,且橋架金屬支架易劃破橡皮材質(zhì)舟艇。

4.2 人員疏散困難

地鐵列車人員密集,舟艇每次救援人數(shù)較少,往復(fù)救援效率不高,疏散、營救能力有限。疏散被困人員必須途經(jīng)隧道和站臺,疏散路徑單一,短時內(nèi)快速、大量疏散存在困難。

4.3 通信聯(lián)絡(luò)不暢

極端強降雨天氣易導(dǎo)致通信公網(wǎng)機房淹水、斷電,通信設(shè)施損壞,隧道內(nèi)無法正常通信;截止目前,全國有42個已建地鐵的城市中有29個城市的地鐵通信專網(wǎng)未與消防應(yīng)急通信系統(tǒng)對接,消防救援人員無法利用地鐵運營單位內(nèi)部的通信設(shè)施,實現(xiàn)與外部通信聯(lián)絡(luò);42個城市中,只有19個城市的消防救援隊伍配有地下無線通信覆蓋裝備,主要配備在支隊一級,基層隊站沒有地下空間現(xiàn)場無線通信覆蓋、延伸能力,隊伍整體通信能力不足。

4.4 送風(fēng)輸氧困難

地鐵列車在隧道內(nèi)停運后,空調(diào)系統(tǒng)停機,列車內(nèi)含氧量隨人員消耗急劇下降,列車內(nèi)無其他送風(fēng)措施,無自我送風(fēng)補氧途徑;設(shè)備房、環(huán)控機房淹水?dāng)嚯?造成隧道風(fēng)機停機,隧道空間空氣含氧量隨救援人員和疏散人員的不斷消耗而下降,需進行局部送風(fēng)補氧,消防救援隊伍所配備的移動排煙送風(fēng)裝備,在狹長的隧道空間結(jié)構(gòu)中送風(fēng)能力有限。

4.5 應(yīng)急照明困難

地鐵隧道線路長,救援人員沿疏散平臺需鋪設(shè)大量移動照明設(shè)備,耗時較多,緊急救援時快速鋪設(shè)存有一定難度;當(dāng)前,消防救援隊伍所配備的輕便型移動照明設(shè)備多采用蓄電池電源,在長時間救援時需頻繁更換,影響救援疏散效率。

5 地鐵防汛排澇救援措施

5.1 強化應(yīng)急響應(yīng)

在獲取強降雨預(yù)警信息后,消防救援總、支隊兩級消防指揮中心應(yīng)強化應(yīng)急響應(yīng),啟動相應(yīng)預(yù)案,做好相關(guān)聯(lián)勤聯(lián)動和調(diào)度準備工作,會同氣象、水務(wù)等部門與地鐵運營公司開展防汛會商研判,分析內(nèi)澇重點防治場段、站點,制定具體防范措施;在隊伍內(nèi)部發(fā)布預(yù)警信息,部署地鐵沿線消防隊伍前置、預(yù)置救援力量,出現(xiàn)險情第一時間處置;地鐵沿線消防救援隊伍根據(jù)警情,配合相關(guān)地鐵站做好出入口、站廳層樓梯間、設(shè)備間以及站臺屏蔽門等處的筑堤圍堰工作。

5.2 科學(xué)破拆救援

地鐵列車車體使用厚度為2mm、硬度為95HRB、屈服強度為205 MPa、抗拉強度為520 MPa的不銹鋼SUS304鋼板,屈服強度為480 MPa、抗拉強度為820 MPa的不銹鋼SUS301L-MT鋼板以及U型槽鋼加強骨架拼焊連接,車身材料硬度大、剛性強,在破拆車體開辟救援通道時應(yīng)避開堅硬的車身。隧道積水較淺時,救援人員可使用尖銳金屬工具,錘擊車廂玻璃一角進行破拆,也可引導(dǎo)被困人員用車內(nèi)配備的破窗錘破窗。破窗錘每節(jié)車箱2個,放置在車箱兩端墻壁上;隧道內(nèi)積水較深,無法通過破碎車窗開啟車門時,可配合使用無齒鋸、雙輪異向切割機、電動往復(fù)鋸、液壓擴張器等破拆工具,在每個車門上方的車頂（橫向、縱向中心線兩側(cè)0.5m處,此處只有1根加強骨架）切開車頂構(gòu)件,形成開放通道進行救援。

5.3 強化送風(fēng)輸氧

內(nèi)澇積水倒灌地鐵隧道,列車被迫停運后應(yīng)及時向列車周邊補風(fēng),向列車內(nèi)送風(fēng)。在隧道固定風(fēng)機停機的情況下,救援人員可攜帶多臺移動排煙機接近列車,在列車頂部使用移動排煙機串聯(lián)送風(fēng),以增大列車外部空氣流動進行補風(fēng);隧道固定風(fēng)機停機,還可利用排煙車鋪設(shè)送風(fēng)管道,通過活塞風(fēng)井向隧道內(nèi)補風(fēng);隧道內(nèi)積水水位未超過列車車窗下沿,采取破窗的方式對列車內(nèi)部進行補風(fēng);隧道內(nèi)積水水位超過列車車窗下沿時,可在車頂拆除排風(fēng)口外罩（老舊車型有,直徑為35cm）或拆除車頂空調(diào)外殼,通過回風(fēng)腔（回風(fēng)腔外罩尺寸1m×1.5m）,利用坑道送風(fēng)機向列車內(nèi)送風(fēng)輸氧。

5.4 強化疏散營救

遇極端強降雨城市內(nèi)澇倒灌隧道,列車內(nèi)被困人員亟需營救、疏散和轉(zhuǎn)移,沿隧道疏散平臺疏散被困人員時,應(yīng)在疏散平臺上設(shè)置疏散保護繩,探明疏散平臺在聯(lián)絡(luò)通道、站臺附近的斷連情況,在斷連處設(shè)置警示標(biāo)識,并協(xié)助被困人員快速通過斷連處;按照“先重傷、后輕傷”的施救原則,利用沖鋒舟將受傷及行動不便的被困人員分批次運送至站臺,移交給醫(yī)療急救人員。

5.5 強化裝備應(yīng)用

地鐵隧道在出現(xiàn)積水倒灌后易發(fā)生斷電、斷網(wǎng)情況,應(yīng)急照明僅能維持1個小時,手持電臺無法與地面聯(lián)系,排水設(shè)施能力有限,救援行動受阻,應(yīng)加強消防救援隊伍現(xiàn)有器材裝備的綜合應(yīng)用,提高救援效率。加強無線通信中繼設(shè)備、救生照明通信線纜、寬（窄）帶自組網(wǎng)等通信裝備的綜合運用。在隧道內(nèi)公網(wǎng)癱瘓、無線通信效果差時實施有線、無線臨時綜合組網(wǎng)通信,確保救援人員與地面聯(lián)的通、喊的應(yīng);加強移動泛光照明燈、移動電源燈、爆閃警示燈、磁吸引導(dǎo)燈、救生照明線等照明裝備的綜合應(yīng)用,在應(yīng)急照明電量不足或強度不夠的情況下,確保高效救援、安全疏散;加強無齒鋸、雙輪異向切割機、液壓破拆工具、電動往復(fù)鋸、等離子切割機、金屬弧水陸切割器以及手動破拆工具的聯(lián)合應(yīng)用,高效運用裝備破拆列車薄弱位置開展救援;加強浮艇泵、手抬泵、遠程供水系統(tǒng)、龍吸水車輛的混編排水方法綜合應(yīng)用,在隧道積水嚴重影響救援行動時快速開展排水作業(yè),積極搶救被困人員。

5.6 高效抽排隧道積水

地鐵隧道內(nèi)排水途徑單一,在充分利用隧道內(nèi)固定設(shè)備排水設(shè)備、設(shè)施的同時,還應(yīng)綜合應(yīng)用現(xiàn)有移動排水設(shè)備、車輛,因地制宜實施排水作業(yè),可使用以下兩種排水方法。小泵匯集大泵抽排法,即在隧道內(nèi)使用多臺小功率浮艇泵、手抬機動泵吸水,利用水帶將水匯集至臨時設(shè)置的消防移動水囊中,再使用大功率排水泵將水排至地面。破拆風(fēng)井垂直抽排法,即拆除活塞風(fēng)井地面防墜網(wǎng)和風(fēng)室內(nèi)臥式風(fēng)閥,部分站點風(fēng)室設(shè)有消音器可破拆移除,將遠程供水系統(tǒng)的浮艇泵通過風(fēng)室吊放至隧道內(nèi)進行吸水作業(yè)。當(dāng)隧道內(nèi)積水與地面高差超過20m時,因遠程供水系統(tǒng)浮艇泵揚程受限（20m）,可在風(fēng)室內(nèi)設(shè)置消防移動水囊,將遠程供水系統(tǒng)浮艇泵（尺寸0.98m×0.8m×1m）置于水囊中,使用小泵抽吸隧道內(nèi)積水匯集至水囊,再由遠程供水系統(tǒng)抽排積水至地面。

5.7 強化行動保障

在深入地鐵隧道營救被困人員時應(yīng)強化救援遂行保障,提高救援效率,確保救援行動安全。在進入隧道救援前,應(yīng)與地鐵運營公司、市政排水等部門會商研判,制定人員營救、疏散方案,在政府救援指揮部的統(tǒng)籌下,安排醫(yī)療急救人員隨救援隊伍進入隧道開展救援,醫(yī)療急救人員應(yīng)攜帶心、腦、哮喘以及其他急救藥品、用具,以應(yīng)對被困人員因長時間被困、環(huán)境含氧量低、心理恐慌等引發(fā)的疾病;進入隧道實施救援前,應(yīng)攜帶充足的救生衣、高熱量食品和飲用水,防止被困人員和救援人員因長時間浸泡造成身體嚴重失溫,從而威脅人員生命、影響救援進程;進入隧道救援時應(yīng)嚴格落實、遵循水域救援相關(guān)處置要求,邊行進邊測量積水深度,查明疏散平臺的浸水深度,偵查最近疏散站臺、標(biāo)記危險路段,明確分段引導(dǎo)疏散措施,確保救援行動安全。

結(jié)束語

地鐵隧道相對封閉,站與站之間距離長,一旦出現(xiàn)城市內(nèi)澇倒灌地鐵隧道將會造成極為慘重的人員傷亡和深遠的社會影響,因此強化地鐵線路防澇、排澇是確保地鐵在極端降雨天氣下安全運營的前提條件。同時,地鐵運營單位應(yīng)加強與地鐵沿線消防救援隊伍、市政排水、氣象等單位的聯(lián)勤、聯(lián)動、聯(lián)演工作,以便在城市內(nèi)澇倒灌地鐵線路,出現(xiàn)隧道積水時,能夠按照預(yù)先制定的預(yù)案快速行動、高效疏散和搶救被困人員,切實保障人民群眾的生命和財產(chǎn)安全。