近年来,我国经济持续发展,城市的基础设施如电力、通讯、燃气等供应压力日益增大,由此出现路面反复开挖、架空线缆杂乱拉接等突出问题,直接威胁着人民的生命财产安全,由此,城市综合管廊应运而生,能够提高城市综合承载能力。但综合管廊包含多种管线及其自身附属设备,无论是管线还是附属设备发生故障,都将使沿线城市功能瘫痪,如不能对灾害及时控制,会对生产生活造成极不利影响,甚至会危及作业人员的生命安全。天然气泄漏和电缆火灾是综合管廊中的两种典型灾害事故,灾害发生时应及时采取措施对其进行控制,减轻灾害损失,而要对这两种事故进行控制,应先对事故发生规律进行研究。因此,本文通过理论分析、数值模拟等方法对管廊天然气泄漏扩散和电缆火灾蔓延规律进行分析,根据发生规律,针对甲烷探头布置和电缆火灾探测器选择及报警阈值确定提出设计阶段的风险控制措施,最后,设计综合管廊监控与报警系统,提出综合管廊运维阶段的风险控制措施,能够有效提升综合管廊的运行管理水平,确保管廊安全运行。主要包括以下几个方面:(1)以贵州省六盘水市某个在建综合管廊项目为依托,建立管廊天然气管道泄漏数值模型,研究不同时刻天然气浓度分布情况和速度分布情况,对天然气泄漏扩散规律进行分析。(2)针对天然气泄漏事故,考虑管道压力等级、泄漏孔径、泄漏角度、通风速度、通风温度及截面尺寸等影响因素,设置多种工况并建立天然气泄漏扩散数值模型,分析不同工况和不同时刻下天然气报警浓度沿三维空间各方向的扩散范围,并结合相关规范对甲烷探头布设位置进行确定,针对探头布置提出设计阶段的天然气泄漏风险控制措施。(3)以贵州省六盘水市某个在建综合管廊项目为依托,利用PyroSim消防模拟软件建立管廊电缆火灾数值模型,分析在初始状态下电缆火灾发生时的温度、烟雾、CO及O2浓度等参量的情况,对电缆火灾蔓延规律进行研究。(4)针对电缆火灾事故,考虑火灾规模、通风速度和通风温度等影响因素,设置多种工况研究在初始状态下各探测器类别的火灾响应时间,对火灾探测器的类别进行确定,以更快对电缆火灾进行响应;设定多个火灾报警试验阈值,设置相应的消防措施响应时间,分别研究在试验阈值下采取消防措施后的火灾经历时间,对火灾报警阈值进行确定,并通过分析在采取了控制措施下火灾发生时各物理参量的情况验证报警阈值的有效性,针对电缆火灾探测器选择及报警阈值确定提出设计阶段的电缆火灾风险控制措施。(5)根据得到的甲烷探头布置情况和电缆火灾报警阈值,结合已有规范中规定的其他参量探测器布置情况和报警阈值,在实验室布置各管线和探测器,实现各环境参数的监测,搭建一套由环境与设备监控系统、安全防范系统、通信系统、报警系统和地理信息系统等子系统构成的监控与报警系统,实现综合管廊运维阶段的风险控制。