星期五,二月25 2011 16:57

雪崩:危害和保護措施

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自從人們開始在山區定居以來,他們就一直暴露在與山區生活相關的特定危險之中。 最險惡的災害是雪崩和山體滑坡,直到今天,它們仍造成大量人員傷亡。

當冬天山上覆蓋著幾英尺厚的積雪時,在某些條件下,陡峭的山坡或山頂上像厚毯子一樣的大量積雪會從下面的地面脫離並在自身重量的作用下滑下山坡。 這可能會導致大量積雪沿著最直接的路線飛馳而下,並落入下方的山谷。 如此釋放的動能會產生危險的雪崩,掃除、壓碎或掩埋沿途的一切。

根據雪的類型和條件,雪崩可分為兩類:幹雪或“塵土”雪崩,以及濕雪或“地面”雪崩。 前者是危險的,因為它們引發的衝擊波,而後者是因為它們的體積龐大,由於濕雪中增加的水分,當雪崩滾下山坡時,一切都變平了,通常是高速的,有時會帶走部分的底土。

當山上迎風面的大面積裸露斜坡上的積雪被風壓實時,就會出現特別危險的情況。 然後它通常形成一個覆蓋物,僅在表面上固定在一起,就像從上方懸掛的窗簾,並靠在可以產生滾珠軸承效果的底座上。 如果在這樣的覆蓋物上做了一個“切口”(例如,如果滑雪者在斜坡上留下了痕跡),或者如果出於任何原因,這個非常薄的覆蓋物被撕裂(例如,由於其自身的重量),那麼整個大片的雪可以像木板一樣滑下山坡,通常會隨著它的進展而發展成雪崩。

在雪崩的內部,會產生巨大的壓力,它可以像玩具一樣帶走、粉碎或壓碎機車或整座建築物。 人類在這樣的地獄中生存的機會微乎其微,這是顯而易見的,請記住,任何沒有被壓死的人都可能死於窒息或暴露。 因此,在有人被雪崩掩埋的情況下,即使立即找到他們,其中約 20% 的人已經死亡也就不足為奇了。

該地區的地形和植被將導致大量的雪在下降到山谷時遵循既定路線。 居住在該地區的人們通過觀察和傳統知道這一點,因此在冬天遠離這些危險區域。

在早期,避免這種危險的唯一方法是避免讓自己暴露在危險之中。 農舍和定居點建在地形條件不會發生雪崩的地方,或者多年的經驗表明這些地方遠離任何已知的雪崩路徑。 人們甚至在危險時期完全避開山區。

上斜坡上的森林也提供了相當大的保護來抵禦此類自然災害,因為它們支持受威脅地區的大量積雪,並且可以遏制、阻止或轉移已經開始的雪崩,前提是它們沒有積聚太多的勢頭。

然而,山區國家的歷史不時被雪崩造成的災難所打斷,雪崩已經並仍在造成巨大的生命和財產損失。 一方面,雪崩的速度和動量常常被低估。 另一方面,根據幾個世紀的經驗,雪崩有時會沿著以前不被認為是雪崩路徑的路徑發展。 某些不利的天氣條件,加上特定的雪質和下面的地面狀況(例如,由於大雨導致植被受損或土壤侵蝕或鬆動)產生的情況可能導致其中一種“災難”世紀”。

一個地區是否特別容易受到雪崩的威脅,不僅取決於當時的天氣條件,而且在更大程度上取決於積雪的穩定性,以及該地區是否位於通常的雪崩路徑之一或網點。 由於地形特徵,特別是經常發生雪崩的路徑和出口,有專門的地圖顯示已知已經發生或可能發生雪崩的區域。 高風險區域禁止建房。

然而,這些預防措施在今天已不再足夠,因為儘管禁止在特定區域建造建築,並且提供了所有關於危險的信息,但越來越多的人仍然被風景如畫的山區所吸引,導致越來越多的建築甚至在已知危險的區域。 除了這種無視或規避建築禁令之外,現代休閒社會的表現之一是成千上萬的遊客在冬季前往山區進行運動和娛樂,以及幾乎預先設定好的雪崩地區。 理想的滑雪坡度是陡峭的,沒有障礙物,並且應該有足夠厚的雪毯——這對滑雪者來說是理想的條件,也是讓雪掃下山谷的理想條件。

然而,如果風險無法避免或在某種程度上被有意識地接受為從運動中獲得樂趣的不受歡迎的“副作用”,那麼就有必要開發以另一種方式應對這些危險的方法和手段。

為了提高被雪崩掩埋的人的生存機會,必須提供組織良好的救援服務,在危險地區附近提供緊急電話,並為當局和遊客提供有關危險地區普遍情況的最新信息. 早期預警系統和配備盡可能最好的設備的出色救援服務組織可以大大增加被雪崩掩埋的人的生存機會,並減少損失的程度。

保護措施

世界各地已經開發和測試了各種防止雪崩的方法,例如跨境警告服務、障礙物,甚至通過在雪地上爆破或開槍來人工觸發雪崩。

積雪的穩定性基本上取決於機械應力與密度的比值。 這種穩定性會根據地理區域(例如雪崩可能開始的那部分雪場)內的應力類型(例如,壓力、張力、剪切應變)而有很大差異。 輪廓、陽光、風、溫度和積雪結構中的局部干擾——由岩石、滑雪者、掃雪機或其他車輛引起——也會影響穩定性。 因此,可以通過有意的局部干預(例如爆破)來降低穩定性,或者通過安裝額外的支撐或屏障來增加穩定性。 這些措施可以是永久性的,也可以是臨時性的,是用於防止雪崩的兩種主要方法。

永久性措施包括有效和耐用的結構、雪崩可能開始區域的支撐屏障、雪崩路徑上的轉向或製動屏障,以及雪崩出口區域的阻擋屏障。 臨時保護措施的目的是通過故意觸發較小的、有限的雪崩來清除部分危險量的積雪,從而確保和穩定可能發生雪崩的區域。

支撐障礙物人為地增加了潛在雪崩區域積雪的穩定性。 防止額外的雪被風帶到雪崩區域的漂流屏障可以加強支撐屏障的作用。 雪崩路徑上的導流和製動屏障以及雪崩出口區域的阻擋屏障可以轉移或減緩雪塊的下降,並縮短被保護區域前方的流出距離。 支撐屏障是固定在地面上的結構,或多或少垂直於斜坡,對下沉的雪塊有足夠的抵抗力。 他們必須形成到達雪面的支撐物。 支撐屏障通常排列成幾排,並且必須覆蓋地形的所有部分,在各種可能的天氣條件下,雪崩可能會威脅到要保護的地方。 為了建立正確的定位、結構和尺寸,需要對該地區進行多年的觀察和積雪測量。

障礙物必須具有一定的滲透性,才能讓較小的雪崩和地表滑坡流過許多障礙物行,而不會變大或造成破壞。 如果滲透性不夠,雪就會在障礙物後面堆積起來,隨後的雪崩會暢通無阻地滑過它們,並帶走更多的雪。

與障礙不同,臨時措施還可以在一定時間內降低危險。 這些措施是基於通過人工手段引發雪崩的想法。 通過在選定的預定時間在監督下故意觸發的一些小雪崩,將具有威脅性的大量雪從潛在的雪崩區域移除。 當雪崩威脅嚴重時,這至少會在有限的時間內降低進一步和更危險的雪崩的風險,從而顯著提高雪崩現場的積雪穩定性。

然而,這些人為製造的雪崩的大小無法事先非常準確地確定。 因此,為了盡可能降低事故風險,在實施這些臨時措施的同時,受人工雪崩影響的整個區域,從雪崩的起點到最終停止的地方,必須提前疏散、關閉和檢查。

這兩種減少危害的方法的可能應用是根本不同的。 一般而言,最好使用永久性方法來保護不可能或難以撤離或關閉的區域,或者即使受到可控雪崩也可能危及定居點或森林的區域。 另一方面,道路、滑雪道、滑雪場等容易短期封閉的區域,是可以採取臨時防護措施的典型區域。

人工引發雪崩的各種方法涉及許多操作,這些操作也帶來一定的風險,最重要的是,需要對指定執行此工作的人員採取額外的保護措施。 最重要的是通過引發人工震顫(爆炸)來引起初始斷裂。 這些將充分降低雪蓋的穩定性以產生雪滑。

爆破特別適用於在陡坡上釋放雪崩。 通常可以每隔一段時間分離一小塊雪,從而避免大雪崩,大雪崩需要很長的距離才能運行,並且可能具有極大的破壞性。 然而,爆破作業必須在一天中的任何時間和各種天氣條件下進行,但這並不總是可行的。 根據用於到達爆破區域的方式,通過爆破人工製造雪崩的方法有很大差異。

可以從安全位置用手榴彈或火箭轟擊可能發生雪崩的區域,但這僅在 20% 到 30% 的情況下成功(即產生雪崩),因為幾乎不可能確定和擊中最危險的區域遠距離任何精度的有效目標點,也因為積雪吸收了爆炸的衝擊。 此外,砲彈可能無法起飛。

將商用炸藥直接爆破到可能發生雪崩的區域通常會更成功。 最成功的方法是將炸藥放在雪崩開始的雪地上的木樁或電纜上,並在雪蓋上方 1.5 至 3 米的高度引爆。

除了對斜坡進行砲擊外,還開發了三種不同的方法來將用於人工製造雪崩的炸藥運到雪崩開始的實際位置:

  • 炸藥索道
  • 手工爆破
  • 從直升飛機上投擲或放下炸藥。

 

索道是最可靠,同時也是最安全的方法。 借助一條特殊的小型索道,即炸藥索道,將炸藥裝在纏繞繩索上,越過雪崩開始的積雪區域的爆破位置。 通過適當的繩索控制以及信號和標記的幫助,可以準確地轉向根據經驗已知的最有效位置,並使炸藥直接在它們上方爆炸。 當裝藥在雪蓋上方的正確高度引爆時,可實現觸發雪崩的最佳效果。 由於索道運行在離地面更高的高度,因此需要使用降低裝置。 炸藥掛在一根纏繞在下降裝置上的繩子上。 在展開繩子的馬達的幫助下,裝藥被降低到選定爆炸地點上方的正確高度。 炸藥索道的使用使得從安全位置進行爆破成為可能,即使在白天或晚上能見度很差。

由於取得了良好的效果和相對較低的生產成本,這種引發雪崩的方法在整個阿爾卑斯山地區被廣泛使用,在大多數阿爾卑斯山國家都需要獲得許可證才能經營炸藥索道。 1988 年,來自奧地利、巴伐利亞和瑞士阿爾卑斯地區的製造商、用戶和政府代表在該領域進行了深入的經驗交流。 從這種經驗交流中獲得的信息已在傳單和具有法律約束力的法規中進行了總結。 這些文件主要包含設備和裝置的技術安全標準,以及安全進行這些操作的說明。 在準備炸藥和操作設備時,爆破人員必須能夠在各種索道控制裝置和設備周圍盡可能自由地移動。 必須有安全且易於到達的人行道,以便船員能夠在緊急情況下迅速離開現場。 必須有通往索道支架和站台的安全通道。 為避免起爆失敗,每次裝藥必須使用兩根引信和兩根雷管。

在手動爆破的情況下,這是人工製造雪崩的第二種方法,這種方法在早期經常使用,炸藥必須爬到雪蓋上要引發雪崩的部分。 炸藥可以放在插在雪地裡的木樁上,但更普遍的做法是沿著斜坡朝根據經驗已知的目標點扔下特別有效。 在整個操作過程中,助手通常必須用繩子固定炸藥。 儘管如此,無論爆破隊如何謹慎行事,都無法消除在前往爆破地點的途中墜落或遇到雪崩的危險,因為這些活動通常涉及長距離上升,有時是在不利的天氣條件下進行的。 由於存在這些危險,這種同樣受安全法規約束的方法如今已很少使用。

第三種方法是使用直升機,在阿爾卑斯山和其他地區已經實踐多年,用於引發雪崩的行動。 考慮到船上人員的危險風險,只有在迫切需要避免嚴重危險、其他程序無法使用或會涉及更大風險時,才會在大多數阿爾卑斯山和其他山區國家使用此程序。 鑑於將飛機用於此類目的所產生的特殊法律情況和所涉及的風險,在航空當局、機構和當局的合作下,阿爾卑斯山國家製定了關於直升機引發雪崩的具體指南負責職業健康和安全,以及該領域的專家。 這些準則不僅涉及有關爆炸物的法律法規和安全規定的事項,而且還涉及受託進行此類操作的人員所需的身體和技術資格。

雪崩是從直升機上引爆的,方法是放下繩索上的炸藥並將其引爆到雪蓋上方,或者在引信已經點燃的情況下投放炸藥。 所使用的直升機必須經過專門改裝並獲得許可才能進行此類操作。 關於安全地進行船上作業,飛行員和爆破技術人員之間必須嚴格劃分職責。 裝藥必須正確準備,保險絲的長度根據是否要降低或跌落來選擇。 為了安全起見,與其他方法一樣,必須使用兩個雷管和兩個引信。 通常,單個裝藥包含 5 到 10 公斤的炸藥。 在一次運營飛行期間,可以依次降低或放棄多項費用。 必須目視觀察引爆,以檢查是否沒有引爆失敗。

所有這些爆破過程都需要使用在寒冷條件下有效且對機械影響不敏感的特殊炸藥。 被指派執行這些操作的人員必須具有專門資格並具有相關經驗。

針對雪崩的臨時和永久保護措施最初是為截然不同的應用領域設計的。 建造昂貴的永久性屏障主要是為了保護村莊和建築物,尤其是防止大雪崩。 臨時保護措施最初幾乎僅限於保護可以輕鬆關閉的道路、滑雪勝地和設施。 現在,趨勢是應用這兩種方法的組合。 要為給定區域制定最有效的安全計劃,有必要詳細分析當時的情況,以確定提供最佳保護的方法。

 

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