[发明专利]一种洪水倒灌地下空间预警疏散楼梯及其使用方法

说明书

本发明提供一种洪水倒灌地下空间预警疏散楼梯及其使用方法，所述疏散楼梯包括楼梯主体以及设于楼梯主体中部的隔离墙，隔离墙将楼梯主体分隔为预警分区和疏散分区；预警分区包括依次连接的第一地上阶梯、预警平台和第一地下阶梯，疏散分区包括依次连接的第二地上阶梯、疏散平台和第二地下阶梯，预警平台和疏散平台位于隔离墙两侧，且警平台的高度低于比疏散平台的高度。本发明楼梯结构方便在传统楼梯基础上进行改造，只需增设隔离墙、预警平台和疏散平台，即可实现中低强度降雨时无洪水进入地下空间，高强度降雨时人员及时安全疏散，可靠度高，可广泛应用到地铁、地下商场、地下停车场等地下空间的人员防涝疏散通道设计和改造中。

技术领域

本发明涉及市政工程地下空间出入口设计领域，具体是一种洪水倒灌地下空间预警疏散楼梯及其使用方法。

背景技术

随着城市化的发展，城市规模不断扩大，地铁、地下商场、地下停车场等地下空间的应用越来越广泛。而在气候变化和城市热岛效应影响下，城市极端降雨频发。由于城市排水系统的排水能力多针对城市中低强度降雨设计，高强度降雨下较易发生城市内涝，地表积水过深而倒灌入地下空间，引起人员伤亡和财产损失。高强度降雨时，及时疏散地下空间人员和重要物资是减少损失的最优策略。由于连接地表和地下空间的楼梯是主要疏散通道，亦是发生洪水倒灌时的洪水进入地下空间的主要通道。而楼梯坡度较陡，洪水顺楼梯而下时流速较高，地下空间内人员逆流而上逃生时难度较大，楼梯成为洪水倒灌地下空间疏散的瓶颈区域。

以图6所示的传统楼梯为例(台阶宽度30cm，高度15cm)，在地表和地下高差4m左右时，水流自地表流入地下空间后流速已从0.2m/s左右增大至5m/s左右，高流速条件下人员难以安全逃生至地面。传统上，洪水倒灌时楼梯高流速问题的解决主要有两种思路：一种是从楼梯坡度角度对洪水倒灌时的流速、水深进行研究，并给出合适的楼梯坡度。但对于已经建成的楼梯而言，对楼梯坡度进行改造经济上代价较大，且坡度变缓需增加楼梯的纵向长度，地下空间往往没有足够的空间用于楼梯的坡度改造。另一种思路是在楼梯地表部分增设相同高度的挡水平台，但若挡水平台高度较低，洪水仍可能倒灌入地下空间，且倒灌时为楼梯全断面入流，无安全的疏散通道，而若挡水平台过高，人员疏散至地表时，地表水深可能已超过人员安全涉水深度，存在较大的涉水危险性。

发明内容

本发明为了克服传统地下空间楼梯对洪水倒灌在预警和疏散方面的不足，提供一种洪水倒灌地下空间预警疏散楼梯。

为实现上述目的，本发明提供一种洪水倒灌地下空间预警疏散楼梯，包括楼梯主体以及设于楼梯主体中部的隔离墙，所述隔离墙将楼梯主体分隔为预警分区和疏散分区；所述预警分区包括依次连接的第一地上阶梯、预警平台和第一地下阶梯，所述疏散分区包括依次连接的第二地上阶梯、疏散平台和第二地下阶梯，预警平台和疏散平台位于隔离墙两侧，且警平台的高度低于比疏散平台的高度。

进一步的，所述预警平台连接第一地上阶梯和第一地下阶梯，形成所述预警分区。

进一步的，所述疏散平台连接第二地上阶梯和第二地下阶梯，形成所述疏散分区。

进一步的，所述隔离墙为不透水结构，所述隔离墙的高度不低于疏散平台与预警平台间的高差。

一种如上所述洪水倒灌地下空间预警疏散楼梯的使用方法，包括：

设置预警平台的高度与预警水深一致，设置疏散平台的高度与人体安全涉水水深一致；

当地表洪水水深低于预警平台时，表明地表洪水尚在城市排水系统负荷内，地下空间人员无需疏散；

当地表洪水水深超过预警平台且低于疏散平台时，水流以堰流型式经第一地下阶梯进入地下空间，此时地下空间人员经另外一侧的第二地下阶梯和疏散平台疏散至地表空间；

当地表洪水水深超过疏散平台时，地下空间人员从其它出口撤离。

与现有技术相比，本发明具有的有益效果是：