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卢耀如院士从日本大地震思考中国高铁的安全问题

(来源:中国地质科学院)

  日本这次大地震及海啸,对日本高铁造成重大的破坏。应当说,日本是较好发展新干线高铁的国家之一,我国发展高铁,也是吸取了日本高铁的成就,当然,还有德国等国家的经验。

  日本高铁已运行了相当长的时间,也有很多规章以及有关的安全措施。这次大地震及海啸对高铁的破坏,并不是日本以前高铁没有章程。而是这次强烈的9级大地震,以及诱发海啸所造成的。日本是多地震国家,各种建筑及高铁也是有防震措施,所以这次灾害,应当思考的并不是日本有没有考虑防震问题,也不是中国高铁考虑没考虑防震问题,而是考虑的够不够的问题。

(一)中国高铁建设是考虑了防震,也有许多规范,问题在于今日的日本大地震造成的震灾,我们应当再审视一下这些规范,是否能满足高铁今后遇到强大地震及其他灾害的影响问题。特别是构造活跃、断裂活动的地区。

  我国建成一些高铁是不容易的,有自己的创造,但是运行时间尚短,没有遇到更极端的灾害的考验。所以,通过这次日本大地震对高铁的危害,应当从中汲取经验教训,这对今后保障我国高铁在强震及其他极端条件下,能够安全运行是非常有益的。
采取认真科学的分析,不是有损我国高铁的成绩,正是为了更好保障我国高铁的发展成就,更好提高其保障安全的能力,以取得更大的荣誉。

(二)为高铁安全应当采取的措施

  1. 对我国已建高铁,认真分析其运行短暂时间内,所产生的效应,例如武广高铁,有岩溶基础地带,对高铁基础的威胁如何,要再校核,有检测数值以说明其安全性,包括极端的大暴雨、地震情况下的稳定性。
  2.对滨海地带底高程的高铁,应当分析研究,大风暴潮(还不说是海啸)情况下,以及在暴风雨引起内涝,使地面沉降加剧情况下,不能一公里大于1㎜的高铁的基础稳定性问题。
  3.高铁中有关隧道的进出口的岩土体稳定性,以及高架桥的桥墩基础,是否受到泥石流、滑坡、崩塌等危害,使这些桥隧遭受破坏,影响高铁稳定性。这些情况,有的在汶川地震中就已发生,有的在2010年山洪-泥石流灾害中也已发生。
  4.在有人工填海造地后的地区通过的高铁,可能因人工填海造地的斜坡加大风暴潮或诱发海啸,使巨大风浪对基础的破坏,而危及高铁的安全。
  5.高铁安全的预警系统建设。高铁是长距离运行,通过地带多是复杂的,不只是单一的地质现象,也不只是地震,还需要考虑其他地质灾害,甚至是复合的灾害发生,包括大暴雨、地震、强大的滑坡、泥石流和塌陷,以及大面积急剧沉降等等。所以,对高铁的安全预警,是多方面的组合和协同的预警预报系统,这需要地震、地质、气候、水文等等预警预报系统。各系统有独立性,又有相互间的密切联系,应有一个综合交流及适时作出预警预报的平台。
  正因为高铁时速达250—350 km/h,而中国的自然条件,比起日本主要是火成岩体,高山只有3千多米的富士山,显得复杂。所以中国高铁的预警系统,应当是复杂多样的,不是那么简单的控制系统所可保障的。
  6.特殊复杂的地质条件,如大部分路线都在活动断裂带上的高铁,或者是滑坡、泥石流极其活跃地带,如何保证其高铁安全,也是需要更深入调查研究,而不是凭想象与简单措施所能保证其安全的。绝不能忽视自然界的极端力量影响安全,而存在侥幸心理。
  7.在高铁运行地带,除了高铁本身在既有条件的基础下,单纯考虑高铁运行时产生的效应,对安全威胁是一方面,也必须考虑周围其他工程措施,产生地质环境不良效应,危及高铁安全问题,这涉及抽水、排水、其他建筑物造成基础沉陷等,对高铁线路所造成的影响。

  总之,根据日本大地震对高铁产生的危害,不应当只单纯考虑地震波破坏力,而是涉及诱发的许多不良效应的综合影响。

  我国高铁取得的成绩不易,这成绩也是值得肯定的。今后,也还需要不断发展。日本高铁的成就不能不说不大,而且是先行一步。今天遇到大地震、海啸,造成大灾害,对日本今后恢复重建高铁是必须吸取的经验和教训,而不能仍搬日本以前老规范、老本本。对于我国高铁而言,更应当从中得到些教训,更不能以此来夸耀我国高铁的成就。

  目前,我们应当考虑大地震、极端气候条件,复合自然灾害,以及建设综合环境效应,对高铁产生的影响及其安全问题。防患于未然,更多思考及采取更有利的措施,我国高铁一定会更好和谐自然,为中华的发展作出更大的贡献。

卢耀如
2011年3月16日晚

 

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