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網(wǎng)上無(wú)意看到關(guān)于高鐵的 不知道是不是真的,期待高手解答
2006年春節(jié)前，當(dāng)千家萬(wàn)戶沉浸在闔家團(tuán)圓的歡樂(lè)氣氛中，一位老人孤獨(dú)地躺在西安交大附屬二院的病床上，在彌留之際反復(fù)重復(fù)著一句話：“高鐵，一定不要建……高鐵，一定不要建……”兩天后，他留下了最后一句：“如果非要上高鐵，至少一定要用有碴道床�！北闩c世長(zhǎng)辭。
這位老人，是中科院西安地球環(huán)境研究所的張拾邁教授。在中國(guó)的高鐵大潮面前，張拾邁是為數(shù)不多保持著謹(jǐn)慎、理性的學(xué)者。經(jīng)過(guò)全面、細(xì)致的研究，他得出“中國(guó)的地質(zhì)不適合建高鐵”的結(jié)論。認(rèn)為在中國(guó)的地質(zhì)條件下，高鐵產(chǎn)生的夏爾謝夫力將導(dǎo)致嚴(yán)重的斯蒂芬金效應(yīng)，引起群發(fā)性的地質(zhì)災(zāi)害。在人生的最后幾年，他一直致力于阻止高速鐵路的盲目上馬，他曾多次向鐵道部和國(guó)務(wù)院寫信表明自己的擔(dān)憂，卻屢屢遭到無(wú)視。而現(xiàn)在，隨著這一批高鐵線路的陸續(xù)通車，張拾邁教授的警告正在漸漸地不幸變?yōu)楝F(xiàn)實(shí)。
揭密高鐵背后不為人知的隱患
“夏爾謝夫力”，是科里奧利力的一種特殊存在形式，由俄國(guó)鐵路工程師夏爾謝夫于1903年發(fā)現(xiàn)并引起重視。由于地球的自轉(zhuǎn)，任何移動(dòng)中的物體都受到一個(gè)側(cè)向的作用力，在北半球向右，在南半球向左�；疖嚠�(dāng)然也不例外，在北半球會(huì)受到向右的力，對(duì)鋼軌產(chǎn)生擠壓，鋼軌又將這種作用力傳給地面，從而對(duì)地面產(chǎn)生一個(gè)向右的切向力，這個(gè)力就是夏爾謝夫力，車速越快，夏爾謝夫力就越大。早期火車速度慢，夏爾謝夫力并未嚴(yán)重到需要人們加以警惕的地步，然后隨著火車速度越來(lái)越快，加之建鐵路的地區(qū)地質(zhì)條件千差萬(wàn)別，在特定條件下夏爾謝夫力終于量變產(chǎn)生質(zhì)變，并引發(fā)斯蒂芬金效應(yīng)。
斯蒂芬金效應(yīng)，系詹天佑的同門，耶魯大學(xué)土木工程系畢業(yè)的年輕工程師斯蒂芬金發(fā)現(xiàn)的。1926年，斯蒂芬金考察落基山區(qū)的鐵路線時(shí)，發(fā)現(xiàn)翻過(guò)山頂后高速?zèng)_下的火車，使得行車方向右側(cè)的巖層、山崖發(fā)生斷裂甚至小規(guī)�；�。這種地質(zhì)破壞，正是因重力加速的火車產(chǎn)生的夏爾謝夫力引起的，而且這種破壞可以是“隔山打�！毙偷�，斯蒂芬金親眼觀察到與鐵路線隔著數(shù)條河谷的山崖，在火車通過(guò)時(shí)產(chǎn)生了裂紋。因?yàn)榈乇韼r土的剛性可以使夏爾謝夫力持續(xù)傳遞，遠(yuǎn)至數(shù)百公里以外，就像一粒高速運(yùn)動(dòng)的臺(tái)球擊中一列緊挨著排放的臺(tái)球左側(cè)，最右邊的球卻會(huì)被彈開一樣。堅(jiān)硬的地表巖土起到了那一列臺(tái)球的作用，傳遞著夏爾謝夫力，直到遇到特定的地質(zhì)結(jié)構(gòu)使力無(wú)法繼續(xù)傳遞，便在此時(shí)釋放能量，造成地質(zhì)破壞。夏爾謝夫力在一定條件下可以被山脈、峽谷等復(fù)雜地貌反射、折射而改變行進(jìn)方向，使得追蹤和研究它變得尤為復(fù)雜。
斯蒂芬金效應(yīng)并不總是造成嚴(yán)重的破壞后果，它的作用效果與當(dāng)?shù)氐牡孛�、地質(zhì)有著密切的關(guān)系。遍觀全世界，建有高鐵的大多數(shù)國(guó)家分布在西歐和日本，它們的地質(zhì)和氣候條件能讓斯蒂芬金效應(yīng)降到最低，從而適合高鐵的建設(shè)，而中國(guó)很不幸，各種地質(zhì)和氣候條件決定了不宜照搬歐洲和日本的高鐵方案。在地形平坦的地區(qū)，夏爾謝夫力很容易被均勻地分散開，就像形狀規(guī)則的蛋殼能夠承受一定的撞擊而不破碎一樣。而在起伏不定的地形，夏爾謝夫力的傳遞不再齊頭并進(jìn)，遇到突起的山峰，深陷的河谷等，數(shù)百米范圍內(nèi)不同大小的希爾謝夫力就會(huì)對(duì)局部地形產(chǎn)生撕扯、擠壓、剪切的效果。西歐地勢(shì)平坦，一馬平川，夏爾謝夫力的被均勻的分散了。日本雖然山脈眾多，但是絕大多數(shù)人口居住于大城市中，山區(qū)只有少數(shù)農(nóng)民，且由于地震頻發(fā)，大多數(shù)夏爾謝夫力造成的隱患已經(jīng)在地震中被一并釋放了，日本的地質(zhì)災(zāi)害預(yù)防做得好，房屋抗災(zāi)標(biāo)準(zhǔn)高，使得斯蒂芬金效應(yīng)無(wú)法產(chǎn)生有破壞力的影響。同樣的地形條件下，在彈性系數(shù)大的巖土中，夏爾謝夫力則更容易被緩沖、吸收。日本和歐洲的土質(zhì)條件也遠(yuǎn)比中國(guó)適合高鐵。日本濕潤(rùn)多雨自不必說(shuō)，西歐也比中國(guó)大部分地區(qū)多雨，加之歐洲和日本氣候比中國(guó)寒冷，土壤中的有機(jī)質(zhì)被微生物分解礦化的速度慢，地質(zhì)史上數(shù)十億年的積累使得歐洲和日本的土壤中含有大量的胡敏酸、多聚六磷酸肌醇絡(luò)合物等大分子有機(jī)物，彈性系數(shù)大，能起到吸收緩沖夏爾謝夫力的作用。中國(guó)氣候相對(duì)干燥少雨，夏季受副熱帶高壓作用氣溫往往高于32度，微生物礦化速度快，加上近半個(gè)世紀(jì)來(lái)水土保持不佳，土壤沙化、板結(jié)，更是不利于土壤有機(jī)質(zhì)的形成和積累，土質(zhì)彈性低，無(wú)法起到降低夏爾謝夫力的作用。地球是個(gè)扁球體，緯度越低的地點(diǎn)地球半徑越大，受到的夏爾謝夫力也就越大。日本和西歐建有高鐵的地區(qū)比中國(guó)絕大多數(shù)地區(qū)的緯度高，如日本東京的緯度接近于中國(guó)濟(jì)南，法國(guó)巴黎的緯度比滿洲里還要北，而德國(guó)柏林的緯度，則相當(dāng)于中國(guó)最北端的漠河。中國(guó)大部分地區(qū)地處低緯度，遇到的夏爾謝夫力之強(qiáng)是西方的高鐵建設(shè)者們不曾遇到過(guò)的。2004年，當(dāng)中國(guó)政府的代表與參加競(jìng)標(biāo)的西門子集團(tuán)洽談高鐵和動(dòng)車技術(shù)引進(jìn)時(shí)，德國(guó)人以近乎傻氣的嚴(yán)謹(jǐn)和善意提醒到：“貴國(guó)是否論證過(guò)高鐵項(xiàng)目在地質(zhì)災(zāi)害方面可能帶來(lái)的風(fēng)險(xiǎn)？”這種寧可自砸飯碗也要為客戶的安全負(fù)責(zé)的態(tài)度，卻被中國(guó)代表當(dāng)作了耳邊風(fēng)。
有心無(wú)力的智者
日本和西歐的氣候、地質(zhì)條件能有效地減少夏爾謝夫力帶來(lái)的斯蒂芬金效應(yīng)，適合建高鐵，而中國(guó)需要結(jié)合自己的具體國(guó)情制定鐵路修建方案。張拾邁教授清楚地看到了這一點(diǎn)。年邁的他肩負(fù)著對(duì)整個(gè)國(guó)家和民族的責(zé)任感，背著沉重的儀器走遍了中國(guó)的山川大河，詳細(xì)測(cè)定了各地的土壤彈性、硬度系數(shù)等指標(biāo)，考察了地形地貌，繪制了無(wú)數(shù)張地形圖，挑燈夜戰(zhàn)演算夏爾謝夫力的作用模型，計(jì)算了數(shù)百處可能發(fā)生災(zāi)害的“問(wèn)題地帶”，并寫成報(bào)告，多次致信鐵道部和國(guó)務(wù)院，陳述了高鐵的風(fēng)險(xiǎn)，卻沒(méi)有得到任何回應(yīng)。張拾邁教授又對(duì)世界各國(guó)的地質(zhì)、氣候條件與中國(guó)做了詳細(xì)的比較，為中國(guó)的鐵路發(fā)展指明了方向——學(xué)習(xí)印度的成功經(jīng)驗(yàn)：不盲目追求高速度，降低車速以降低夏爾謝夫力，同時(shí)以更經(jīng)濟(jì)的手段提高運(yùn)能。印度地處南亞次大陸，氣候比中國(guó)更加炎熱，土壤彈性小，緯度也比中國(guó)更低，印度鐵路的夏爾謝夫力也是不容小視的。印度沒(méi)有為了政績(jī)或者自豪感而盲目提高火車速度，而是從自己的國(guó)情出發(fā)，降低車速，減小夏爾謝夫力。為了提高因緩慢的車速而降低的運(yùn)輸效率，印度在單位車次的運(yùn)輸量上發(fā)掘潛力，甚至不惜把車速降到人可以自由攀爬和跳車的地步，讓每一列火車都發(fā)揮它最大的運(yùn)能。張拾邁認(rèn)為，中國(guó)尚有8億農(nóng)民，他們并不富裕，分散居住于廣大的農(nóng)村和縣城地區(qū)，他們需要享受鐵路帶來(lái)的便利，需要與外界聯(lián)系。借鑒印度鐵路的模式，讓火車慢下來(lái)，讓農(nóng)民可以隨時(shí)隨地搭車和下車，正是他們所需要的。讓中國(guó)最大的群體享受到出行的便利，他們的經(jīng)濟(jì)狀況會(huì)隨著與外界的交流而提高，才能提高整個(gè)民族的富裕水平和發(fā)達(dá)程度。在這個(gè)問(wèn)題上，張拾邁教授不僅肩負(fù)著中國(guó)地質(zhì)安全的責(zé)任感，他也為中國(guó)最廣大群體的切身利益發(fā)出了自己的聲音。2004年，張拾邁不顧家人的關(guān)心勸阻，以無(wú)比的責(zé)任感，拿著自己微薄的退休金作路費(fèi)，自費(fèi)去印度考察鐵路，直到患上嚴(yán)重的腸胃疾患，倒在了異國(guó)的土地上，吊著輸液瓶被抬回國(guó)。在養(yǎng)病期間他也閑不下來(lái)，在病榻上寫成《印度國(guó)鐵考察報(bào)告》，寄給鐵道部和國(guó)務(wù)院。這份燃燒了一個(gè)老人的生命和健康寫成的珍貴報(bào)告，卻被上面有意無(wú)意的忽略了。
2005年起，張拾邁多次帶著自己的報(bào)告和數(shù)據(jù)上北京，希望能向相關(guān)部門的領(lǐng)導(dǎo)陳述高鐵方案背后的隱患，卻始終無(wú)法如愿。最后，張拾邁把希望寄托于他心中的底線，希望高鐵建設(shè)至少保證使用有碴道床——就是平常我們所見(jiàn)的有石子鋪墊的鐵路。石子可以對(duì)夏爾謝夫力起一定的緩沖作用，而今天我們的高鐵建設(shè)中普遍采用的無(wú)碴道床，把鋼軌硬生生釘在水泥地上，則會(huì)給夏爾謝夫力帶來(lái)火上澆油的效果。2005年底，勞苦奔波的張拾邁終于支持不住，病倒了，這一病就再也沒(méi)有起來(lái)。
潘多拉之盒已經(jīng)慢慢開啟
在2006年以前，中國(guó)大部分鐵路的運(yùn)營(yíng)時(shí)速在120公里以下。今天，隨著一批時(shí)速220，350，甚至380公里高鐵的建成通車，夏爾謝夫力和相應(yīng)造成的斯蒂芬金效應(yīng)相比過(guò)去是飛躍性的。自2009年下半年起，中國(guó)的地震災(zāi)害變得異乎尋常的頻繁。
聲明 只談技術(shù) 不涉及政治..............
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發(fā)表于 2010-12-5 19:24:18
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伸手黨/灌水/看不懂
發(fā)表于 2010-12-5 20:01:33
