地下综合管廊天然气管道泄漏气体扩散特性研究

来源：上海理工大学学报杂志2025年第1期北京时间：

作者：刘保东，廖志华，李明，蒋歆春，温海珍，饶平平

单位：上海理工大学 环境与建筑学院，上海 200093;南宁城建管廊建设投资有限公司，南宁 530219,南宁城建管廊建设投资有限公司，南宁 530219,上海理工大学 环境与建筑学院，上海 200093,南宁城建管廊建设投资有限公司，南宁 530219,南宁城建管廊建设投资有限公司，南宁 530219,上海理工大学 环境与建筑学院，上海 200093

摘要：采用双精度ANSYS Fluent软件构建地下综合管廊天然气管道泄漏的CFD数值模型，结合南宁市新邕路综合管廊的实际参数，设置泄漏、进气与排气等条件，并与实验数据对比验证模型精度。最终定量分析地下管廊内泄漏气体的扩散行为及浓度分布。研究发现，泄漏初期甲烷在泄露点附近迅速形成高浓度区域，并在几秒内向管廊上方显著扩散。随着时间的推移，甲烷浓度逐步在管廊截面上均匀化，尤其在50～300 s范围内，稀释效应更显著，最终在长时间尺度下达到稳定分布。监测数据显示，泄漏口附近监测点浓度上升最快并在25 s后保持稳定，进气口附近的监测点浓度逐渐稳定在约1.5%，排气口附近则低于0.1%。这些结果为定量分析甲烷气体泄漏后的浓度分布、扩散速度及空间扩散范围提供了有效方法，揭示了泄漏初期和长时间气体浓度的变化规律，有助于制定更有效的安全控制措施、优化通风设计及应急响应策略。

关键词：地下综合管廊;天然气;泄漏;扩散;数值模拟

基金资助：国家自然科学基金资助项目(42077435，42377171)；2022年南宁市科学研究与技术开发计划项目（ZC20223242）