地下管网安全实验平台

城市地下管线是保障城市运行的重要基础设施和"生命线"，涵盖供水、排水、燃气、热力、电力、通信等十大类管线系统。随着城市化进程加速，地下管网建设与管理滞后问题日益凸显，导致内涝、泄漏爆炸、路面塌陷等事故频发，严重威胁城市安全。为破解这一难题，清华大学合肥公共安全研究院城市生命线安全研究中心建成国内首个全尺寸综合埋地管线安全实验平台，为提升城市安全韧性提供关键技术支撑。

该平台构建燃气、供水、排水、热力四大核心子系统，集成智能传感、数字孪生等先进技术，可精准模拟燃气管线爆燃、供水管网爆管、多灾种耦合致灾等12类典型事故场景。作为我国唯一具备全尺寸（管径DN500-DN1200）综合实验能力的设施，其规模位居世界前三，尤其在管线耦合事故模拟领域达到国际领先水平。通过开展燃气泄漏扩散动力学、爆管涌流演化规律等前沿研究，已建立复杂土管结构中甲烷浓度场预测模型，研发出基于多物理场耦合的管网安全评估技术，为全国30余个城市提供管网风险诊断服务，显著提升了城市生命线工程的安全防控能力。

图1 实验平台概览 图2 热力实验场景

图3 多因素耦合作用下燃气管线泄漏风险

思政元素

随着城市化进程加快，地下空间的安全隐患越来越复杂，重大安全事故的出现可能会影响政府公信力，引发舆论，影响公共治理。因此，城市公共安全是城市发展的底线和红线，需要科技赋能，预防为主。地下管网作为城市运行的生命线系统，其安全性直接关系到城市公共安全、经济稳定和居民生活质量。主要表现在：保障基础民生需求、预防次生灾害、增强社会公信力方面。该实验平台让地下管网这个城市的“血脉”相通、“神经”敏锐，将看不见的地下风险转化成可防可控的韧性屏障，保障城市在复杂环境下的持续安全运行，增强城市公共安全问题的处置保障能力建设，满足广大人民群众的公共安全需要。