新疆烏魯木齊開往阿克蘇的5807次旅客列車日前因大風發生側翻,事發時風速達到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方的巨大推力,一旦其大于列車可承受范圍時,就可能發生側翻。由于新疆地區地勢平坦,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新性的技術支撐,在防災抗災工作中的缺位,或者說未發揮應有作用,是一大原因。
上世紀70年代奧地利發生的“大風吹翻火車”事故,帶動國外相關研究不斷深入。在鐵路網絡較為發達的歐洲和日本,碰到大風危險區域,在確定軌道布局和火車運行速度前,必須參考大量風速、地形等數據,有的研究成果已經廣泛應用。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安全。這也是科學技術在解決國民經濟和社會發展瓶頸問題時應發揮的作用。
據了解,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,在防御自然災害研究中,自主創新尤其不應缺位。盡管可以從國外買現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“南橘北枳”現象。(彭德倩 章迪思)