浅议地铁排涝救援现状及措施

姜站晓

天津市轨道交通消防救援支队 天津 300400

1 前言

以往人们对地铁的火灾扑救、群体性事件、恐怖袭击等课题研究较多、较广,城市内涝倒灌地铁隧道的概率低,人们的关注度低,所以对城市内涝倒灌隧道的救援研究较少。地铁营运线路里程长、站点分布广、列车班次多、人流量大,在极端天气气候情况下,一旦城市内涝倒灌地铁隧道,积水迫停地铁列车,人员疏散、营救不及时,极易造成重大人员伤亡。如何提高地铁防涝和排涝救援能力,是地铁应急救援面临的新课题。

2 我国地铁运营里程情况

自1969年10月1日,中国第一条地铁——北京地铁1号线正式通车,我国地铁已走过了52年的发展历程。近年来,我国地铁建设高速发展,截至2021年1月我国内地有42个开通地铁的城市,运营里程达7715.13公里（含轻轨）,在建地铁里程4773.25公里（含轻轨）,运营车站数达到5189座（含轻轨）。随着我国经济的快速发展和人民群众出行的需要,地铁线路的规划、建设将继续高速增长。

3 地铁防排涝能力现状

3.1 地铁站防涝能力有限

按照地铁站设计规范中防淹水要求,地铁站出入口与站外路面高度差不小于30cm,在强降雨天气下一般使用防汛挡板、防汛沙袋进行垒高围堰,防止城市内涝倒灌。但遇极端强降雨情况,挡板、沙袋抗冲击能力较低,易发生渗漏和溃坝溃堰,无法避免雨水倒灌。地铁站内各层无应对雨水倒灌的防水设计,一般使用沙袋在楼梯口、电梯口、设备房等关键部位筑堤围堰,站内整体防内涝能力较弱。地铁站在扶梯底部、风井、站台层等部位设有固定排水泵,排水仅限于结构性渗水、雨水和生活用水,排水能力有限。地铁站点雨（污）水排放能力一般为270-370m3/h,由风井排水泵、车站排污泵、车站排废水泵之和累加计算,废水直接排放至市政排水管网。

3.2 积水倒灌隧道途径多

城市积水倒灌地铁隧道的途径主要有三种,一种是从地铁站出入口流入隧道。地铁线路长、站点多,遇极端降雨时,城市内涝易从地势相对较低的地铁站出入口倒灌,经站台层流入隧道;一种是从地上风井口流入隧道。当城市内涝积水深度超过活塞风井口后,雨水便会流入风室,风室排水能力有限,内涝会经风室倒灌流入隧道;一种是从地上、地下隧道过渡处流入隧道。地铁轨道线路末端,一般在地上建有停车场和用于检修的车辆段,部分地铁运营线路还有地上轨行区。在地铁轨道的地上与地下过度处及周边出现城市内涝,一旦积水冲垮或淹没轨道挡水墙,内涝便会倒灌地铁隧道。2021年7月20日年郑州地铁5号线雨水倒灌,主要原因就是强降雨导致5号线五龙口停车场及周边区域积水严重,积水冲垮过渡段挡水墙流入隧道区间。

3.3 隧道区间排水能力弱

隧道区间的排水设计主要是为了应对结构渗水、漏水（排水泵的排水能力一般小于80m3/h）,应对大流量积水倒灌的排水能力较弱,不具备快速排水条件。隧道区间内无引流排水设施、无大流量向外排水的固定设施,一旦遇积水倒灌,只能使用移动排水设备进行排水。

4 地铁排涝救援难点

4.1 水中行动困难

隧道内积水较深,救援人员穿着水域救援服浮力、阻力大,在积水中行动困难,须依托舟艇进行侦查,实施救援;地铁隧道空间有限（盾构和人工开凿隧道空间不同,一般上下高4m、左右宽6m）,隧道墙壁上电缆桥架分布密集,舟艇行进速度受限,且桥架金属支架易划破橡皮材质舟艇。

4.2 人员疏散困难

地铁列车人员密集,舟艇每次救援人数较少,往复救援效率不高,疏散、营救能力有限。疏散被困人员必须途经隧道和站台,疏散路径单一,短时内快速、大量疏散存在困难。

4.3 通信联络不畅

极端强降雨天气易导致通信公网机房淹水、断电,通信设施损坏,隧道内无法正常通信;截止目前,全国有42个已建地铁的城市中有29个城市的地铁通信专网未与消防应急通信系统对接,消防救援人员无法利用地铁运营单位内部的通信设施,实现与外部通信联络;42个城市中,只有19个城市的消防救援队伍配有地下无线通信覆盖装备,主要配备在支队一级,基层队站没有地下空间现场无线通信覆盖、延伸能力,队伍整体通信能力不足。

4.4 送风输氧困难

地铁列车在隧道内停运后,空调系统停机,列车内含氧量随人员消耗急剧下降,列车内无其他送风措施,无自我送风补氧途径;设备房、环控机房淹水断电,造成隧道风机停机,隧道空间空气含氧量随救援人员和疏散人员的不断消耗而下降,需进行局部送风补氧,消防救援队伍所配备的移动排烟送风装备,在狭长的隧道空间结构中送风能力有限。

4.5 应急照明困难

地铁隧道线路长,救援人员沿疏散平台需铺设大量移动照明设备,耗时较多,紧急救援时快速铺设存有一定难度;当前,消防救援队伍所配备的轻便型移动照明设备多采用蓄电池电源,在长时间救援时需频繁更换,影响救援疏散效率。

5 地铁防汛排涝救援措施

5.1 强化应急响应

在获取强降雨预警信息后,消防救援总、支队两级消防指挥中心应强化应急响应,启动相应预案,做好相关联勤联动和调度准备工作,会同气象、水务等部门与地铁运营公司开展防汛会商研判,分析内涝重点防治场段、站点,制定具体防范措施;在队伍内部发布预警信息,部署地铁沿线消防队伍前置、预置救援力量,出现险情第一时间处置;地铁沿线消防救援队伍根据警情,配合相关地铁站做好出入口、站厅层楼梯间、设备间以及站台屏蔽门等处的筑堤围堰工作。

5.2 科学破拆救援

地铁列车车体使用厚度为2mm、硬度为95HRB、屈服强度为205 MPa、抗拉强度为520 MPa的不锈钢SUS304钢板,屈服强度为480 MPa、抗拉强度为820 MPa的不锈钢SUS301L-MT钢板以及U型槽钢加强骨架拼焊连接,车身材料硬度大、刚性强,在破拆车体开辟救援通道时应避开坚硬的车身。隧道积水较浅时,救援人员可使用尖锐金属工具,锤击车厢玻璃一角进行破拆,也可引导被困人员用车内配备的破窗锤破窗。破窗锤每节车箱2个,放置在车箱两端墙壁上;隧道内积水较深,无法通过破碎车窗开启车门时,可配合使用无齿锯、双轮异向切割机、电动往复锯、液压扩张器等破拆工具,在每个车门上方的车顶（横向、纵向中心线两侧0.5m处,此处只有1根加强骨架）切开车顶构件,形成开放通道进行救援。

5.3 强化送风输氧

内涝积水倒灌地铁隧道,列车被迫停运后应及时向列车周边补风,向列车内送风。在隧道固定风机停机的情况下,救援人员可携带多台移动排烟机接近列车,在列车顶部使用移动排烟机串联送风,以增大列车外部空气流动进行补风;隧道固定风机停机,还可利用排烟车铺设送风管道,通过活塞风井向隧道内补风;隧道内积水水位未超过列车车窗下沿,采取破窗的方式对列车内部进行补风;隧道内积水水位超过列车车窗下沿时,可在车顶拆除排风口外罩（老旧车型有,直径为35cm）或拆除车顶空调外壳,通过回风腔（回风腔外罩尺寸1m×1.5m）,利用坑道送风机向列车内送风输氧。

5.4 强化疏散营救

遇极端强降雨城市内涝倒灌隧道,列车内被困人员亟需营救、疏散和转移,沿隧道疏散平台疏散被困人员时,应在疏散平台上设置疏散保护绳,探明疏散平台在联络通道、站台附近的断连情况,在断连处设置警示标识,并协助被困人员快速通过断连处;按照“先重伤、后轻伤”的施救原则,利用冲锋舟将受伤及行动不便的被困人员分批次运送至站台,移交给医疗急救人员。

5.5 强化装备应用

地铁隧道在出现积水倒灌后易发生断电、断网情况,应急照明仅能维持1个小时,手持电台无法与地面联系,排水设施能力有限,救援行动受阻,应加强消防救援队伍现有器材装备的综合应用,提高救援效率。加强无线通信中继设备、救生照明通信线缆、宽（窄）带自组网等通信装备的综合运用。在隧道内公网瘫痪、无线通信效果差时实施有线、无线临时综合组网通信,确保救援人员与地面联的通、喊的应;加强移动泛光照明灯、移动电源灯、爆闪警示灯、磁吸引导灯、救生照明线等照明装备的综合应用,在应急照明电量不足或强度不够的情况下,确保高效救援、安全疏散;加强无齿锯、双轮异向切割机、液压破拆工具、电动往复锯、等离子切割机、金属弧水陆切割器以及手动破拆工具的联合应用,高效运用装备破拆列车薄弱位置开展救援;加强浮艇泵、手抬泵、远程供水系统、龙吸水车辆的混编排水方法综合应用,在隧道积水严重影响救援行动时快速开展排水作业,积极抢救被困人员。

5.6 高效抽排隧道积水

地铁隧道内排水途径单一,在充分利用隧道内固定设备排水设备、设施的同时,还应综合应用现有移动排水设备、车辆,因地制宜实施排水作业,可使用以下两种排水方法。小泵汇集大泵抽排法,即在隧道内使用多台小功率浮艇泵、手抬机动泵吸水,利用水带将水汇集至临时设置的消防移动水囊中,再使用大功率排水泵将水排至地面。破拆风井垂直抽排法,即拆除活塞风井地面防坠网和风室内卧式风阀,部分站点风室设有消音器可破拆移除,将远程供水系统的浮艇泵通过风室吊放至隧道内进行吸水作业。当隧道内积水与地面高差超过20m时,因远程供水系统浮艇泵扬程受限（20m）,可在风室内设置消防移动水囊,将远程供水系统浮艇泵（尺寸0.98m×0.8m×1m）置于水囊中,使用小泵抽吸隧道内积水汇集至水囊,再由远程供水系统抽排积水至地面。

5.7 强化行动保障

在深入地铁隧道营救被困人员时应强化救援遂行保障,提高救援效率,确保救援行动安全。在进入隧道救援前,应与地铁运营公司、市政排水等部门会商研判,制定人员营救、疏散方案,在政府救援指挥部的统筹下,安排医疗急救人员随救援队伍进入隧道开展救援,医疗急救人员应携带心、脑、哮喘以及其他急救药品、用具,以应对被困人员因长时间被困、环境含氧量低、心理恐慌等引发的疾病;进入隧道实施救援前,应携带充足的救生衣、高热量食品和饮用水,防止被困人员和救援人员因长时间浸泡造成身体严重失温,从而威胁人员生命、影响救援进程;进入隧道救援时应严格落实、遵循水域救援相关处置要求,边行进边测量积水深度,查明疏散平台的浸水深度,侦查最近疏散站台、标记危险路段,明确分段引导疏散措施,确保救援行动安全。

结束语

地铁隧道相对封闭,站与站之间距离长,一旦出现城市内涝倒灌地铁隧道将会造成极为惨重的人员伤亡和深远的社会影响,因此强化地铁线路防涝、排涝是确保地铁在极端降雨天气下安全运营的前提条件。同时,地铁运营单位应加强与地铁沿线消防救援队伍、市政排水、气象等单位的联勤、联动、联演工作,以便在城市内涝倒灌地铁线路,出现隧道积水时,能够按照预先制定的预案快速行动、高效疏散和抢救被困人员,切实保障人民群众的生命和财产安全。