新疆烏魯木齊開往阿克蘇的5807次旅客列車日前因大風發(fā)生側(cè)翻,事發(fā)時風速達到13級。雖然這是一個小概率的意外事件,但偶然中有必然,大風發(fā)出警示:防災抗災,有許多空白需要科技工作者去填補。
科學家解析“大風”
13級大風的風速,一般在37米/秒至41.4米/秒之間,速度不算很快,甚至不到“臺風”級別。那么,火車為何會被大風吹翻?
上海地面交通工具風洞中心負責人、流體力學專家楊志剛解釋:列車在高速行駛過程中,一方面受到來自正前方的空氣阻力,另一方面受到來自其他方向的風力影響。兩力疊加,車體相當于受到來自側(cè)方的巨大推力,一旦其大于列車可承受范圍時,就可能發(fā)生側(cè)翻。由于新疆地區(qū)地勢平坦,大風暢行無阻,才會有如此巨大的摧毀力。
目前,增加大風區(qū)行車安全性的有效方法,就是在大風預警到位的情況下,適時減速甚至停車——速度低了,來自前方的空氣阻力減小,合力變小,側(cè)翻可能性可大大降低。
偶然背后有必然
進一步分析,這個偶然性事件背后也有必然因素。其中,前瞻性的科學研究和創(chuàng)新性的技術支撐,在防災抗災工作中的缺位,或者說未發(fā)揮應有作用,是一大原因。
上世紀70年代奧地利發(fā)生的“大風吹翻火車”事故,帶動國外相關研究不斷深入。在鐵路網(wǎng)絡較為發(fā)達的歐洲和日本,碰到大風危險區(qū)域,在確定軌道布局和火車運行速度前,必須參考大量風速、地形等數(shù)據(jù),有的研究成果已經(jīng)廣泛應用。如將車體上部輪廓改造成光滑的圓弧形,或其他非方形;在大風區(qū)域的鐵軌周圍建防風林、防風建筑等。
隨著我國鐵路多次大提速,部分地區(qū)客車平均時速已達160公里/小時。當大家興奮于空間上的距離越來越短時,很少有人注意到,空氣動力對車身的影響也比過去大得多。有專家透露,我國列車檢驗中幾乎沒有關于遭受大風時的定量標準。另外,在軌道建設、列車設計過程中,流體力學引發(fā)的安全問題研究也大大滯后。鐵路提速帶來的“流體力學空白”亟待填補。
自主創(chuàng)新不應缺位
應對自然災害的科學研究,要未雨綢繆。上海市防災救災研究所所長李杰教授說,目前我國在科學防御自然災害領域仍有不少“空白”,科研人員、行政管理部門應攜手“填空”。以上海為例,目前本市可供工程應用的沿海臺風風速資料還不夠健全,這對高層建筑、跨海大橋等的設計均是潛在危險因素;還有大風可能引發(fā)的玻璃幕墻、巨型廣告牌高空墜落傷人,有關部門也應配合科研人員盡早測繪出科學準確的“風災區(qū)劃范圍”。
這類研究往往需要海量積累基礎性資料,也非眾人關注的熱門學科。但是,卻關系到成千上萬人民群眾的生命財產(chǎn)安全。這也是科學技術在解決國民經(jīng)濟和社會發(fā)展瓶頸問題時應發(fā)揮的作用。
據(jù)了解,上海地面交通工具風洞中心將于今年底啟用,屆時可完全模擬列車所受風力作用。楊志剛強調(diào),在防御自然災害研究中,自主創(chuàng)新尤其不應缺位。盡管可以從國外買現(xiàn)成的流體力學車體技術,但各地地貌、氣候狀況不盡相同,很有可能出現(xiàn)“南橘北枳”現(xiàn)象。(彭德倩 章迪思)