專家詳解鄭州地鐵事故:“200年一遇”標準破防 缺乏聯動停運機製 列車無逃生門

2021年07月25日08:09

原標題:專家詳解鄭州地鐵事故:“200年一遇”標準破防 缺乏聯動停運機製 列車無逃生門

文/黃玉璐

缺氧,失溫,交代後事,搶救無效死亡……7月20日18時許,積水造成鄭州地鐵5號線列車在海灘寺站和沙口路站隧道內停運,500餘位受困乘客中,有12人經搶救無效死亡,5人受傷送醫。

無論在運營里程還是年客運量上,中國城市軌道交通均是世界第一。對大中城市居民而言,地鐵幾乎是每日通勤的“動脈”,與都市生活形影不離,一旦出現嚴重故障,就如堵塞血管的血栓,危及城市運轉乃至個體生命。

地鐵多了,極端天氣也多了。去年5月22日,洪水倒灌致廣州地鐵13號線停運。今年7月18日,北京地鐵6號線金安橋站也因暴雨倒灌閉站,與之相連接的S1線也關停兩站。此次鄭州地鐵5號線事故更讓都市人感到痛惜和心有慼慼:本該便民的地鐵,何以“殺人無形”?

孟軼研究城市公共交通、軌道交通22年,在鄭州地鐵事故中,他看到了天災的無情、聯動機製的亟待完善以及前期車輛設計的缺漏。

7月18日,北京地鐵金安橋站因暴雨出現嚴重滲漏,3日後站台頂棚依然多處漏水,換乘扶梯積水嚴重無法使用。攝影/黃玉璐

遠超“200年一遇”設防能力

“本次事故的核心,是千年一遇級別的天災。”

在孟軼看來,即使是按照200年一遇防洪標準設計修建而成的鄭州地鐵,在此次暴雨面前,也於事難補。

根據中央氣象台的解析,本輪強降雨從17日8時開始下,累計雨量大,降雨極端性突出,短時降雨強。

3天時間,鄭州降水量達到720毫米,而往年鄭州全年平均降水量為641毫米,尤其在今年7月20日16時至17時,也就是地鐵受困前2小時,鄭州最大小時降雨量突破中國大陸曆史極值,達到201.9毫米,局地3小時最大降雨量達333毫米。

正如網友所說,這場豪雨對鄭州而言,相當於3天下完一年零兩個月的雨,降雨高峰時瞬間灌進上百個西湖。另據鄭州地鐵最新發佈的公告,本次地鐵5號線受困事故原因為不遠處的五龍口停車場和周邊區域嚴重積水,18時許,積水衝垮出入場線擋水牆進入正線區間,造成列車在沙口路站至海灘寺站區間迫停。

孟軼認為,這次地鐵被淹是一種必然。地鐵出入口多,通道也多,包括專門的通風隧道,通風需要靠引風機,這些通道大都會通達地面和外界相連,當外界因為暴雨嚴重淹水時,都可能往地鐵隧道內灌水。

在地鐵防洪能力上,他介紹,中國修建城市軌道多以地下線路為主,相應排水能力只能匹配比一般年份降水高一些的情況,無法應對這次刷新曆史紀錄的降水量。

按規範,省會城市重要設施防洪標準設計不能低於百年一遇,設防標準一般在100年到500年一遇,低一級城市防洪能力不能低於50年一遇。鄭州地鐵的防洪標準是200年一遇,但從重現期來看,此次鄭州暴雨已達到“千年一遇”。

孟軼表示:“災害是造成這次鄭州地鐵嚴重灌水、隧道成了‘下水道’的核心原因,地鐵被淹這一點不是人的原因,也不是現階段人類科技可抗拒的。”

複雜的停運決策

水漫隧道,一系列風險也隨之而來。雖然地鐵被淹是本次暴雨大幅超過設計標準所致,是不可抗力,但在孟軼看來,乘客被困並非不可抗力,而是管理標準上存在問題造成的。

根據此次事故獲救乘客的描述,20日18時許列車被迫停運後,在接下來被困的幾個小時間,積水逐漸灌入車廂內,到21時,水位一度漸漸沒過乘客的胸口,甚至沒過頭頂,車內氧氣因為無法補充而越來越少,受困者出現缺氧、失溫,有些出現嘔吐、昏厥等症狀。

孟軼補充道,當時受困車內還有觸電風險,雖然牽引動力電——1500V直流的架空線在車輛被困的第一時間就已經停電,但是車內應急控製電源等都沒有及時斷電,當洪水進入車廂後,車內的乘客還是會有觸電風險。

實際上,從19日晚到20日11點50分,鄭州市氣象局陸續發佈了4次暴雨紅色預警信號,一直到20日降雨突破極值時,鄭州地鐵官方微博接連發佈20條地鐵站口暫關、線路調整的通知,但5號線始終在運行,公眾對地鐵方面為何沒有及時停運的質疑也甚囂塵上。

但孟軼並不讚成僅根據宏觀的天氣預警(含最高級預警)就大範圍提前停運、調整線路。首先天氣預報的準確率依然有限,特別是本次災難性天氣的預報準確度只有10%左右,如果根據全範圍的暴雨預警來管製,會造成更負面的社會影響。

其次,在惡劣天氣中,比如城市內澇、路面積水的情況下,作為城市重要的公共交通工具,居民往往會更傾向於利用地鐵出行,儘管此時地鐵的安全性相對而言也降低了——尤其本次鄭州20日降下暴雨時正值晚高峰。因此,在孟軼看來,作出停運決策必須要在社會影響和天災惡化情況之間權衡。

孟軼介紹,到目前為止,國內城市軌道交通方面沒有形成基於實時數據監測災害性天氣的統一停運規範,不同區域、不同氣候特點的城市,例如沿海颱風侵襲較多的城市,可能有關於颱風的地方性規定,但不普適於全國。

另據交通運輸部發佈的《城市軌道交通行車組織管理辦法》第三十二條規定,因降雨、內澇等造成車站進水,嚴重影響客運服務的,行車調度人員可根據車站申請發佈封站命令,組織列車越站。線路積水超過軌面時,列車不得通過。

但另一位城市軌道交通運營研究人士向筆者表示,實際操作過程中,相對於體系更完備,且應急經驗更充足、調度更精確的鐵路系統而言,城市軌道交通往往不同城市“各自為政”,尤其地鐵在地下運行,觀察更不便利,同時地鐵司機按照調度命令行駛,“調度不給命令停,司機似乎也不敢停”。

孟軼透露,停運一般需要層層上報到市政府。“軌道交通停運,在日本可能一個傳感器就可以命令停車停運,在國內需要層層批準,容易貽誤戰機。”

缺乏聯動熔斷機製

天災在所難免,但孟軼認為,這不代表鄭州地鐵事故在人為方面就沒有責任。

他表示:“從發生事故前鄭州的累計降水量來看,其實早已超出鄭州地鐵設防標準,如果當時就組織停運調度的話,讓列車靠站不再發車,同時不強製清客,仍然允許乘客站內避雨,雖然車站和隧道仍然會被淹掉,但是救援難度和傷亡必將大幅降低,也不會出現乘客被困隧道內水沒胸口的危象。”

他指出,首先,要設立和完善基於實時降水量和累計降水量的水災預警停運機製。“不能隨意下點雨就停運,也不能明顯超越防洪設計標準、超越危險限度後還在所謂堅持運行。”國內應當真正把氣象監測和數據播報重視起來,以應對越來越複雜的氣候變化,立即著手建立氣象台站、地震台站和城市軌道交通、鐵道交通直接的聯網互動機製。對於較大的城市或者都市圈,比如北京,甚至應當建立各區氣象台站和該區內的線路聯動機製。

另外,宏觀預警難作為停運依據,這就要求更微觀、更精確、更聯動的局域預警和熔斷系統。

孟軼舉例道,一個城市應當根據當地防洪標準、行洪能力、地形地貌以及服務對象不同特性等,設置科學合理、各有不同的降水量警戒線,北京這類地形複雜的大型城市還經常出現不均勻的強降水,應精確到各區,結合實際狀況,綜合比較和結合各區特點,對本轄區內的服務對象設置不同的警戒雨量。

一旦發現超限,直接通知轄區內的地鐵線路進行“停運調度”,安排區域內地鐵列車到站後不再發車,不得在區間隧道內停車和滯留。如果雨勢增大、車站進水,再安排站內乘客撤離,如果雨勢減小,線路都安全,則可直接恢復運營。

截至2020年底,中國大陸地區已有45個城市開通城市軌道交通244條,線路長度7969.7公里,其中78.8%為地鐵運營線路。但孟軼坦言,在聯網互動機製和災害微觀監測方面,同日本等多災害國家相比,中國這方面的管理理念整體上相對落後:“高鐵剛起步,普速和地鐵基本還沒起步,缺乏系統完備的頂層設計。”

以多地震的日本為例,日本新幹線廣泛鋪設地震儀,當地震儀檢測到地震後立即通過特殊的算法進行預測,預測到強震則通過電波通知附近的鐵道信號關閉以及變電所停電,讓列車自動緊急製動自動停車,趕在地震波到來前充分減速或者停車,防止高速運行時翻車。

讓孟軼感到遺憾的是,實際在7月18日,鄭州暴雨的3天前,北京地鐵6號線和S1線的換乘站——金安橋站就已經因大雨被淹,已經敲響了上述程序和聯動機製的警鍾,但“沒想到鄭州這次災害來得這麼快、這麼猛”。

他介紹,北京在當日夜間非營運時間降水已經超過當地的排水能力,橋下已經淹水2米深,但早上首班車依然發車。“把乘客和列車都泡在了水裡,很尷尬,好在水淺,沒有造成鄭州這次這麼嚴重的後果。”

7月21日,滲水事故發生3天后,北京地鐵金安橋站依然出現滲漏現象,扶梯還在維修中。攝影/黃玉璐

隨著全球變暖所導致的異常天氣多發,天氣預報的難度也越來越大,氣象部門和預警機製實際上都承擔著更大壓力。在孟軼看來,完善社會災害性天氣下的通勤管理和預警發佈機製更為必要,“鼓勵就地避險,避免盲目通勤”。

孟軼認為,隨著數字化的普及和應用,軌道運營者和城市管理者更應當積極學會信息共享,學會適度授權,減少不必要的層層上報審批,“這對於災害的早期干預早期應對和處理有著極大的幫助和提高”。

上述另一位城市軌道交通運營研究人士也告訴筆者,雖然《國家城市軌道交通運營突發事件應急預案》作出相關規定,但各地往往也是在突發事件觸及一定等級後才會成立應急小組。

該人士表示,在事前監測和預警、預防方面,國內缺乏城市軌道交通乃至交通事件的應急管理平台和數字化平台,尤其數字化平台應整合氣象台站、地震台站、救援隊等預警、救援多方面的信息,在緊急情況下統一調度,最小化突發事件。

前期車輛設計存硬傷

孟軼還認為,除了製度上需要補缺拾漏,此次事故暴露了列車設計上的“硬傷”。

在孟軼看來,相關列車沒有逃生門,讓人員安全疏散失去了“黃金窗口”,而列車沒有設置首尾逃生門的爭議,在2012年鄭州地鐵1號線下線時就曾出現。

他介紹,國內地鐵列車在地下隧道內運營的比例比較高,這就決定了車輛設計更要注重疏散性能,位於列車首尾的逃生門可以在淹水初期幫助乘客快速疏散,“疏散渠道越多,疏散越快”。

通常,逃生門設於列車頭尾駕駛室,必須可以手動機械開啟,開啟後會有疏散梯放下,遇到緊急情況時會打開車廂通往駕駛室的應急門,乘務人員引導乘客從逃生門撤出。上海地鐵的逃生門內側還是磨砂面,確保腳底不打滑。國內大多數城市的地鐵線路採用了有逃生門的列車。

“而鄭州的線路屬於在側方設置逃生馬道的方式的線路,車輛就沒設置逃生門,這種設計非常不妥。”孟軼表示。

所謂的馬道,即地鐵隧道的軌道旁設有疏散平台,固定在隧道側壁上,寬度為六七十釐米,高度約為1米,基本與站台的高度持平,用於應急逃生、人員疏散。在此次事故中,不少受困人員正是通過湍流旁的疏散平台撤離的。

但孟軼認為,僅有疏散平台還不夠。

孟軼發現,從事發的照片和視頻來看,當時泡在水中的列車最終因為水的浮力和衝刷已然脫軌,歪在隧道壁上,洪水退去後,脫軌的列車落下可能會壓壞馬道,導致救援困難。此外,如果是列車脫軌,扭曲歪斜的列車就會把疏散平台給擠占了,即使有疏散平台也無法逃生,此時車頭車尾的緊急逃生門就顯得特別必要。

上述另一位城市軌道交通運營研究人士也表示,如今地鐵車輛幾乎都要求設置逃生門,馬道和緊急逃生門共同設置所起到的應急效果會好很多。

2019年6月16日,西安地鐵公司組織市民參與地鐵逃生實地演練,乘客從列車駕駛室的逃生門走出。圖片來源:視覺中國

另外,開啟逃生門有利於空氣流通。本次事故中淹水後,打開洪水流向下遊的緊急逃生門可以平衡內外水壓和水位,以利於手工打開車門通風換氣。

根據事發視頻,在此次鄭州地鐵5號線事故中,後期一些受困人員因缺氧而開始扒車門、砸窗,“開始砸窗戶就是因為窒息,但是與其砸窗戶不如開門便利,畢竟地鐵的玻璃沒有安全錘可不那麼好砸”。

一旦打開逃生門,會不會導致軌道內水流大量湧入車廂內?孟軼認為可能性不大,因為迫停時軌道內的水位並不高,如果能夠盡快打開逃生門疏散,受困者肯定還可以在漲水前撤離到下一車站,即使無法撤離,打開去水方向的逃生門可以平衡車內外水壓,逐個打開車門,讓車廂通風,避免窒息。

早在2012年,鄭州地鐵1號線一期工程首列地鐵列車下線時,就有市民質疑列車沒有逃生門,並向《大河報》反映,當時該報記者就此事採訪鄭州軌道交通有限公司,相關工作人員回應稱:“萬一列車在行駛途中遇到了緊急情況,就可以開啟車門,讓乘客通過緊急疏散平台安全離開。這種疏散方式可以在更短時間內疏散乘客,更加科學合理和人性化。”

2012年10月20日《大河報》報導

但在孟軼看來,只依靠疏散平台的設計並沒有考慮到列車脫軌撞斷逃生平台時的情況,他也多次在專業討論中批駁上述設計,所以他強調,未來在地鐵車輛設計過程中,逃生門必不可少。

偏偏此次事故中,相關列車在沒有逃生門的同時,還採用的是外形美觀、密閉性好但安全性不及內藏門的塞拉門。

塞拉門需要往外推出一段距離後才能打開。“發生淹水,乘客被困後,外面的水位高於車內,就會對車門產生正壓力,就好像汽車掉進河裡,如果車內沒有進水,水位沒有和外面拉平,車門就不易打開的道理一樣。因為水壓頂住車門,就算已經強製解鎖,因為你往外推不動車門,所以也不易打開。”孟軼解釋道。

7月21日,交通運輸部印發通知,要求各地城市軌道運營單位立即對風險隱患進行再排查再整治,及時調整完善應急預案,確保汛期城市軌道交通安全運行。

7月23日,鄭州市公佈了地鐵5號線9名遇難者信息,均為女性,年齡最小的20歲,為大學生,年齡最大的51歲。

孟軼說:“我們完全可以通過完善製度,適度改進車輛設備技術,做得更好。”

近期,北京地鐵增設防汛物資放置區。攝影/黃玉璐
近期,北京地鐵增設防汛物資放置區。攝影/黃玉璐

受困地鐵時怎麼辦?

經過此次鄭州地鐵事故,不少網友也在關注一旦遭遇極端天氣、受困地鐵時該如何自救。

在孟軼看來,市民首先要關注官方通報的天氣變化,最好瞭解自己所處城市的抗災能力、防禦能力,遇到災害性暴雨時儘量不要搭乘地下線路的地鐵。“只有正確把握天氣形勢變化,才有可能做到預防的第一步。”

如果已經在地鐵內,應當及時觀察各停靠站站台的狀況。如果在站台上遇到至上而下的灌水,說明水情可能失控,就算列車不停運,也應當就近在下一停車站下車撤離地鐵系統,因為單一站點的積水容易導致全線堵車,“一旦淹水加劇,誰也跑不了”。所以若已經在站台上發現漏水,無論水流從頂棚下泄還是從台階下流,都應當盡快出站撤離該站。

但是撤離時要注意三點。

首先,不得乘坐和靠近扶梯、電梯,嚴禁觸碰附體和電梯,不要觸碰屏蔽門系統,如果站台有燈箱還開著,一定要遠離。

其次,在站台上蹚水撤離時小步趿拉著走,不可以大步流星,以免遭受漏電設備的跨步電壓襲擊導致觸電跌倒進而造成全身觸電,或者因為看不清路面誤踩到台階或者坑洞。撤離時按照工作人員指揮,有序撤離,不得爭先恐後亂擠。

最後,撤離到地面後,注意觀察周圍環境,如果是雷暴天氣,不要在屋簷下、樹下避雨,遠離電線杆、無線發射塔等易漏電或者引雷的設備設施,可以就近到居民樓樓道內避雨,但避免在樓道口避雨,以防止側擊雷和高電位引入造成雷擊觸電。若預期雨程較長,雷暴過程結束就應盡快移動,無法及時回家可以就近投宿酒店等,“不要盲目前行,特別不要夜裡摸黑亂闖”。

此外,乘坐的地鐵或公交車被淹在水中時,務必聽從乘務員指揮。有條件撤離的,自覺有序撤離,避免驚慌失措、爭先恐後所導致的擁擠踩踏發生。沒有條件撤離的,留在車內待命,有可能的話可以利用手機網絡緊急報警或發出信息求助。

如果地鐵隧道內積水漫過列車底部,或淹沒疏散平台,就嚴禁外出,否則有觸電或者被激流捲走吸入下水道的可能。“因為地鐵隧道常年有應對雨水和地下水的泵站,當暴雨來臨時這些泵站都會全力工作,隧道內的水流湍急,被捲入非常危險。”孟軼表示。

(孟軼為化名)

(編輯:黃玉璐 校對:顏京寧)

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