淺議地鐵排澇救援現狀及措施

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撲救、群體性事件、恐怖襲擊等課題研究較多、較廣,城市內澇倒灌地鐵隧道的概率低,人們的關注度低,所以對城市內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年的發展歷程。近年來,我國地鐵建設高速發展,截至2021年1月我國內地有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）,運營車站數達到5189座（含輕軌）。隨著我國經濟的快速發展和人民群眾出行的需要,地鐵線路的規劃、建設將繼續高速增長。

3 地鐵防排澇能力現狀

3.1 地鐵站防澇能力有限

按照地鐵站設計規范中防淹水要求,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,易發生滲漏和潰壩潰堰,無法避免雨水倒灌。地鐵站內各層無應對雨水倒灌的防水設計,一般使用沙袋在樓梯口、電梯口、設備房等關鍵部位筑堤圍堰,站內整體防內澇能力較弱。地鐵站在扶梯底部、風井、站臺層等部位設有固定排水泵,排水僅限于結構性滲水、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。

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,城市內澇易從地勢相對較低的地鐵站出入口倒灌,經站臺層流入隧道;一種是從地上風井口流入隧道。當城市內澇積水深度超過活塞風井口后,雨水便會流入風室,風室排水能力有限,內澇會經風室倒灌流入隧道;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。在地鐵軌道的地上與地下過度處及周邊出現城市內澇,一旦積水沖垮或淹沒軌道擋水墻,內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致5號線五龍口停車場及周邊區域積水嚴重,積水沖垮過渡段擋水墻流入隧道區間。

3.3 隧道區間排水能力弱

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

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,舟艇每次救援人數較少,往復救援效率不高,疏散、營救能力有限。疏散被困人員必須途經隧道和站臺,疏散路徑單一,短時內快速、大量疏散存在困難。

4.3 通信聯絡不暢

極端強降雨天氣易導致通信公網機房淹水、斷電,通信設施損壞,隧道內無法正常通信;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未與消防應急通信系統對接,消防救援人員無法利用地鐵運營單位內部的通信設施,實現與外部通信聯絡;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 送風輸氧困難

地鐵列車在隧道內停運后,空調系統停機,列車內含氧量隨人員消耗急劇下降,列車內無其他送風措施,無自我送風補氧途徑;設備房、環控機房淹水斷電,造成隧道風機停機,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,需進行局部送風補氧,消防救援隊伍所配備的移動排煙送風裝備,在狹長的隧道空間結構中送風能力有限。

4.5 應急照明困難

地鐵隧道線路長,救援人員沿疏散平臺需鋪設大量移動照明設備,耗時較多,緊急救援時快速鋪設存有一定難度;當前,消防救援隊伍所配備的輕便型移動照明設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 強化應急響應

在獲取強降雨預警信息后,消防救援總、支隊兩級消防指揮中心應強化應急響應,啟動相應預案,做好相關聯勤聯動和調度準備工作,會同氣象、水務等部門與地鐵運營公司開展防汛會商研判,分析內澇重點防治場段、站點,制定具體防范措施;在隊伍內部發布預警信息,部署地鐵沿線消防隊伍前置、預置救援力量,出現險情第一時間處置;地鐵沿線消防救援隊伍根據警情,配合相關地鐵站做好出入口、站廳層樓梯間、設備間以及站臺屏蔽門等處的筑堤圍堰工作。

5.2 科學破拆救援

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,也可引導被困人員用車內配備的破窗錘破窗。破窗錘每節車箱2個,放置在車箱兩端墻壁上;隧道內積水較深,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0.5m處,此處只有1根加強骨架）切開車頂構件,形成開放通道進行救援。

5.3 強化送風輸氧

內澇積水倒灌地鐵隧道,列車被迫停運后應及時向列車周邊補風,向列車內送風。在隧道固定風機停機的情況下,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送風,以增大列車外部空氣流動進行補風;隧道固定風機停機,還可利用排煙車鋪設送風管道,通過活塞風井向隧道內補風;隧道內積水水位未超過列車車窗下沿,采取破窗的方式對列車內部進行補風;隧道內積水水位超過列車車窗下沿時,可在車頂拆除排風口外罩（老舊車型有,直徑為35cm）或拆除車頂空調外殼,通過回風腔（回風腔外罩尺寸1m×1.5m）,利用坑道送風機向列車內送風輸氧。

5.4 強化疏散營救

遇極端強降雨城市內澇倒灌隧道,列車內被困人員亟需營救、疏散和轉移,沿隧道疏散平臺疏散被困人員時,應在疏散平臺上設置疏散保護繩,探明疏散平臺在聯絡通道、站臺附近的斷連情況,在斷連處設置警示標識,并協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,移交給醫療急救人員。

5.5 強化裝備應用

地鐵隧道在出現積水倒灌后易發生斷電、斷網情況,應急照明僅能維持1個小時,手持電臺無法與地面聯系,排水設施能力有限,救援行動受阻,應加強消防救援隊伍現有器材裝備的綜合應用,提高救援效率。加強無線通信中繼設備、救生照明通信線纜、寬（窄）帶自組網等通信裝備的綜合運用。在隧道內公網癱瘓、無線通信效果差時實施有線、無線臨時綜合組網通信,確保救援人員與地面聯的通、喊的應;加強移動泛光照明燈、移動電源燈、爆閃警示燈、磁吸引導燈、救生照明線等照明裝備的綜合應用,在應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合應用,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、龍吸水車輛的混編排水方法綜合應用,在隧道積水嚴重影響救援行動時快速開展排水作業,積極搶救被困人員。

5.6 高效抽排隧道積水

地鐵隧道內排水途徑單一,在充分利用隧道內固定設備排水設備、設施的同時,還應綜合應用現有移動排水設備、車輛,因地制宜實施排水作業,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。破拆風井垂直抽排法,即拆除活塞風井地面防墜網和風室內臥式風閥,部分站點風室設有消音器可破拆移除,將遠程供水系統的浮艇泵通過風室吊放至隧道內進行吸水作業。當隧道內積水與地面高差超過20m時,因遠程供水系統浮艇泵揚程受限（20m）,可在風室內設置消防移動水囊,將遠程供水系統浮艇泵（尺寸0.98m×0.8m×1m）置于水囊中,使用小泵抽吸隧道內積水匯集至水囊,再由遠程供水系統抽排積水至地面。

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籌下,安排醫療急救人員隨救援隊伍進入隧道開展救援,醫療急救人員應攜帶心、腦、哮喘以及其他急救藥品、用具,以應對被困人員因長時間被困、環境含氧量低、心理恐慌等引發的疾病;進入隧道實施救援前,應攜帶充足的救生衣、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;進入隧道救援時應嚴格落實、遵循水域救援相關處置要求,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、標記危險路段,明確分段引導疏散措施,確保救援行動安全。

結束語

地鐵隧道相對封閉,站與站之間距離長,一旦出現城市內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,地鐵運營單位應加強與地鐵沿線消防救援隊伍、市政排水、氣象等單位的聯勤、聯動、聯演工作,以便在城市內澇倒灌地鐵線路,出現隧道積水時,能夠按照預先制定的預案快速行動、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安全。