我国高速铁路的灾害性天气及应急处理

我国是灾害性天气多发的国家。南方地区，特别是华南沿海主要受暴雨和雷暴天气的影响；新疆北部、青藏高原、东北东部，以及江淮流域要加强对暴雪天气的防范；贵州、湖南等地要重点加强对冻雨天气的防范；我国广大中东部地区，特别是川东盆地、云南南部和华北地区受大雾影响比较严重；而北方地区，特别是南疆盆地和河西走廊，要注意沙尘天气对能见度的影响。影响高速铁路运行的灾害性天气有暴雨、暴雪、雷电、冻雨、大雾、沙尘、台风等，其主要通过影响道面状况和能见度等来影响高铁运行。

（一）雷暴

1.雷暴的认识

雷暴（Thunderstorms）属强对流天气系统，是伴有雷击和闪电的局地对流性天气。雷暴是常见的一种天气现象，雷电电流可高达几百千安培，能量为1亿～1000亿W，温度为6000～20 000℃。地球上任何时候都有雷电在活动，每秒钟地球造就1800次雷雨，伴随600次闪电，其中有100个雷击地面，死亡人数在3000人以上。雷暴通常伴随着滂沱大雨或冰雹。雷电灾害是不可消灭的气象灾害，是一种局部的，很猛烈的灾害性现象。从工厂、矿山、楼房、卫星、飞机到计算机、电视机、电话，乃至人体都会受到雷电的危害。雷电以其巨大的破坏力给人类社会带来无数灾难，对人民生命财产安全和社会安全稳定发展构成了严重威胁。

2.雷暴的形成

雷暴常出现在春夏之交或炎热的夏天，大气中的层结处于不稳定时容易产生强烈的对流，云与云、云与地面之间电位差达到一定程度后就要发生放电，有时雷声隆隆、耀眼的闪电划破天空，常伴有大风、阵性降雨或冰雹。雷暴天气总是与发展强盛的积雨云联系在一起。在天气预报中，人们常常说雷雨大风等强对流天气，就是指伴有强风或冰雹这种雷暴天气。

3.雷暴的灾害

雷暴天气是夏季常见的天气现象。它由对流旺盛的积雨云所产生，由于积雨云的强烈发展，常伴有闪电、雷鸣、暴雨、大风，有时还会出现冰雹、龙卷风等严重的自然灾害性天气。

通常，在天气预报和对外服务工作中，人们习惯把只伴有雷声、闪电或（和）阵雨的雷暴称为“一般雷暴”或“弱雷暴”，而把伴有暴雨、大风、冰雹、龙卷风等严重自然灾害性天气现象的雷暴称为“强雷暴”。

4.雷暴对高铁的影响

暴雨的危害主要是造成道床冲刷、路基下沉、塌坑，甚至水漫道冲毁铁路，使列车颠覆；并可引发泥石流、滑坡等地质灾害，对行车安全造成威胁；另外，还使能见度减低，破坏通信线路等。

沿高速铁路线上空架设的输电线路是接触网，通过列车顶上的受电弓向机车供电，如果出现断电故障，失去动力的高铁列车自然会停驶。而且在暴风雨等恶劣天气条件下，受电弓随着车体的高速运动，很难保持与接触网的正常接触，供电质量就会下降，影响列车的速度。在遇到强雷暴天气影响导致故障的情况下，列车的安全保障机制会自动发挥作用，导致停车。这种安全保障机制是预先设定的，是为了保证乘客安全，而且高铁接触网上的避雷器等防护装置能降低被雷击中的概率，却无法做到百分之百避雷。会影响高速铁路的正常运行，仍会导致列车晚点，甚至可使高速运行的列车倾覆，对人民的生命财产安全构成巨大威胁。例如，7·23动车追尾事故，其直接原因就是由雷击导致的供电设备故障引起的。

（二）暴雪

1.暴雪的认识

暴雪指自然天气现象的一种降雪过程，它给人们的生活、出行带来了极大不便。对于降雪量，在气象上是有严格的规定的，它与降雨量的标准不同。雪量是根据气象观测者，用一定标准的容器，将收集到的雪融化后测量出的量度。气象上对于雪量有严格的规范。如同降雨量一样，降雪量是指一定时间内所降的雪量，有24小时和12小时的不同标准。在天气预报中通常是预报白天或夜间的天气，这主要是指24小时的降雪量，暴雪是指日降雪量（融化成水）≥10mm。

2.暴雪的特点

暴雪的出现往往伴随大风、降温等天气，给交通和冬季农业生产带来影响。暴雪主要分布在东北、内蒙古大兴安岭以西和阴山以北的地区，祁连山、新疆部分山区、藏北高原至青南高原一带，川南高原的西部等地区。暴雪发生的时段一般集中在10月至翌年4月。危害较重的，一般是秋末冬初形成的所谓“坐冬雪”。暴雪发生地区和频率与降水分布有密切关系。在内蒙古，暴雪灾害主要发生在内蒙古中部的巴盟、乌盟、锡盟及昭盟和哲盟的北部一带，发生频率在30%以上，其中以阴山地区雪灾最重最频繁；西部因冬季异常干燥，则几乎无暴雪发生。在新疆，暴雪主要集中在北疆准噶尔盆地四周降水多的地区，南疆除西部山区外，其余地区雪灾很少发生。在青海，暴雪主要集中在南部的海南、果洛、玉树、黄南和海西5个冬季降水较多的州。在西藏，暴雪主要集中在藏北唐古拉山附近的那曲地区和藏南的日喀则地区。

3.暴雪的预警信号

暴雪预警信号分为4种：蓝色、黄色、橙色和红色。其中，蓝色预警信号的标准为12小时内降雪量将达4mm以上，或者已达4mm以上且降雪持续；黄色预警信号的标准为12小时内降雪量将达6mm以上，或者已达6mm以上且降雪持续；橙色预警信号的标准为6小时内降雪量将达10mm以上，或者已达10mm以上且降雪持续；红色预警信号的标准为6小时内降雪量将达15mm以上，或者已达15mm以上且降雪持续。当暴雪天气来临时，当地政府部门应做到暴雪预警信号应急预案，提醒人们做好各方面应对措施。

4.暴雪对高铁的影响

高速铁路和普通电气化铁路不一样，高速铁路在线路上安装有自动融雪设备。普通的降雪、冰冻对高铁没有影响。暴雪可能埋没线路，使车轮打滑；降低视程，影响行车安全；另外，大雪使道岔冻冰，甚至断裂，钢轨折断，线路维修作业停止。因降雪带来的低温会使得接触网、道岔等设施被冻住。接触网受冻会影响供电，而道岔受冻会影响列车运行方向。以往只要机车、车辆没问题就行，现在电网供电，机车、车辆没问题，电网有问题也不行。加之，南方降雪不比北方，北方寒冷降雪不化，勤清理就行了。而南方降雪容易融化，侵蚀地面、地下暴露在外的铁路信号等设备，容易造成设备故障，影响行车安全和秩序。

（三）冻雨

1.冻雨的认识

冻雨是由冰水混合物组成，与温度低于0℃的物体碰撞立即冻结的降水，是初冬或冬末春初时节见到的一种灾害性天气。低于0℃的雨滴在温度略低于0℃的空气中能够保持过冷状态，其外观同一般雨滴相同，当它落到温度为0℃以下的物体上时，立刻冻结成外表光滑而透明的冰层，称为雨凇。严重的雨凇会压断树木、电线杆，使通信、供电中止，妨碍公路和铁路交通，威胁飞机的飞行安全。当较强的冷空气南下遇到暖湿气流时，冷空气像楔子一样插在暖空气的下方，近地层气温骤降到0℃以下，湿润的暖空气被抬升，并成云致雨。当雨滴从空中落下来时，由于近地面的气温低于0℃，电线杆、树木、植被及道路表面都会冻结上一层晶莹透亮的薄冰。我国南方一些地区把冻雨称为“下冰凌”，北方地区称它为“地油子”或者“流冰”。

冻雨多发生在冬季和早春时期。我国出现冻雨较多的地区是贵州省，其次是湖南省、江西省、湖北省、河南省、安徽省、江苏省、山东省、河北省、陕西省、甘肃省、辽宁省南部等地，其中山区比平原多，高山最多。贵州是全国出现冻雨最多的省份，一般从每年12月至次年2月是最容易出现冻雨的时候。贵州的威宁被称为“冻雨之乡”，威宁的常年冻雨日数可达44.6天。其中1月最多，平均16.8天，常年12月平均有10.1天。冻雨积聚到一定程度时，危害不浅。

2.冻雨的成因

形成“冻雨”，要使过冷却水滴顺利地降落到地面，往往离不开特定的天气条件，近地面2000m左右的空气层温度稍低于0℃；2000m至4000m的空气层温度高于0℃，比较暖一点；再往上一层又低于0℃，这样的大气层结构，使得上层云中的过冷却水滴、冰晶和雪花，掉进比较暖一点的气层，都变成液态水滴。再向下降，又进入不算厚的冻结层。当继续下降，正准备冻结时，已经以过冷却的形式接触到冰冷的物体，便形成冻雨。

3.冻雨的危害

冻雨风光值得观赏，但冻雨毕竟是一种灾害性天气，所造成的危害是不可忽视的。公路交通因地面结冰而受阻，交通事故也因此增多。当冻雨冻结在电线上时，电线遇冷收缩，再加上冰本身质量，电线会产生绷断的危险。更严重时，断裂的电线会拉倒电线杆，使电信和输电中断。冻雨降落到公路上，交通会因地面结冰而受阻，同时地面结冰也会增加发生交通事故的概率。飞机在有过冷却水滴的云层中飞行时，机翼、螺旋桨也会受到影响，影响空气动力性能，严重时会造成飞行事故。而大面积的结冰，还会对农作物造成冻害，甚至导致绝收。

4.冻雨对交通的影响(www.xing528.com)

冻雨天气本身就会对公路、铁路及人们出行造成很大的影响。当路面上形成雨凇时，公路交通因地面结冰而受阻，交通事故也因此增多，山区公路上地面积冰也是十分危险的，往往易使汽车滑向悬崖。同时，冻雨天气气温较低，不利于积雪融化，如果寒潮天气持续时间较长，会进一步加大道路的冰层厚度，进而造成高速公路被迫关闭，随之带来旅客的滞留量增加；这样会进一步加重铁路的运输压力。道路冰层的加厚可能增加更多的交通事故，带来更多的事故隐患。如果电网被破坏的情况进一步加剧，将可能再次危及铁路电网，进而影响高速铁路火车的正常运行。

（四）大雾

1.大雾的认识

大雾是指由于近地层空气中悬浮的无数小水滴或小冰晶造成水平能见度不足500m的一种天气现象。在近低层空气中悬浮大量小水滴或冰晶微粒，使人的视线模糊不清，当人的水平能见距离下降到1000m以下时，就称雾。

2.大雾的危害

大雾能对输电线路和露天电气设备的绝缘体造成变故，甚至酿成事故，危害人体健康。现今科学家认为，雾的产生由于存在“逆温层”，大气很稳定，对流作用减弱，空气中的水汽、尘埃和其他污染物不容易向高空扩散，便只能滞留在近地面，当雾滴消散后，污染物便全部进入空气中，造成严重的污染，直接危害人体健康。

3.大雾对高铁的影响

高速铁路属于高架、封闭的系统，其驾驶主要靠自动化系统完成。从理论上来讲，列车驾驶员对前方能见度并无限制要求，可实现“盲驾”。强浓雾主要影响高速铁路的动力系统，尤其是雾霾会造成“雾闪”，带电离子击穿绝缘子，造成列车电力系统跳闸、断电，影响列车运行。“雾闪”一般发生在列车启动出站时，行进中的列车一般不会发生“雾闪”事件。《铁路暴风雨雪雾等恶劣天气应急预案（暂行）规定》要求，当能见度小于50m、100m、200m时，应分别进入Ⅰ级、Ⅱ级、Ⅲ级应急状态。实践证明，能见度200m以上的雾（含大雾、浓雾）对高速铁路影响不大。能见度200m以下的强浓雾和特强浓雾对列车运行有影响，需要限速运行。

（五）沙尘暴

1.沙尘暴的认识

沙尘暴（sand-dust storm）是沙暴（sand storm）和尘暴（dust storm）的总称，是荒漠化的标志。沙尘暴是指强风从地面卷起大量沙尘，使水平能见度小于1km，具有突发性和持续时间较短特点的概率小危害大的灾害性天气现象。其中沙暴是指大风把大量沙粒吹入近地层所形成的挟沙风暴；尘暴则是大风把大量尘埃及其他细颗粒物卷入高空所形成的风暴。沙尘暴天气主要发生在冬春季节，这是由于冬春季半干旱和干旱区降水甚少，地表极其干燥松散，抗风蚀能力很弱，当有大风刮过时，就会有大量沙尘被卷入空中，形成沙尘暴天气。

2.沙尘暴的危害

沙尘暴天气是中国西北地区和华北北部地区出现的强灾害性天气，可造成房屋倒塌、交通供电受阻或中断、火灾、人畜伤亡等，污染自然环境，破坏作物生长，给国民经济建设和人民生命财产安全造成严重的损失和极大的危害。沙尘暴天气经常影响交通安全，造成飞机不能正常起飞或降落，使汽车、火车车厢玻璃破损、停运或脱轨。

（六）台风

1.台风的认识

台风（Typhoon）是赤道以北，日界线以西，亚洲太平洋国家或地区对热带气旋的一个分级。在气象学上，按世界气象组织定义，热带气旋中心持续风速达到12级（即64节或以上、32.7m/s或以上，又或者118km/h或以上）称为飓风（Hurricane）。世界气象组织以飓风为热带气旋的最高级别，但部分气象部门会按需要而设立更高级别，如中国中央气象台的强台风、超强台风。

2.台风的分类

过去我国习惯称形成于26℃以上热带洋面上的热带气旋（Tropical cyclones）为台风，按照其强度，分为6个等级：热带低压、热带风暴、强热带风暴、台风、强台风和超强台风。自1989年起，我国采用国际热带气旋名称和等级划分标准。

国际惯例依据其中心附近最大风力分为：

热带低压（Tropical Depression），最大风速6～7级（10.8～17.1m/s）；

热带风暴（Tropical Storm），最大风速8～9级（17.2～24.4m/s）；

强热带风暴（Severe Tropical Storm），最大风速10～11级（24.5～32.6m/s）；

台风（Ty-phoon），最大风速12～13级（32.7～41.4m/s）；

强台风（Severe Typhoon），最大风速14～15级（41.5～50.9m/s）；

超强台风（Super Typhoon），最大风速≥16级（≥51.0m/s）。

3.台风的危害

台风过境时常常带来狂风暴雨天气，引起海面巨浪，严重威胁航海安全。台风登陆后带来的风暴增水可能摧毁庄稼、各种建筑设施等，造成人民生命财产的巨大损失。

每年的8月、9月是台风的高发季节，台风对我国沿海城市的铁路线造成了巨大的影响。台风到来时，刮起的大风，将路边异物吹起，挂到高铁接触网上，会造成设备故障，有可能会威胁人们的生命安全。台风会造成暴雨或海水倒灌，导致城市内涝及次生灾害，引发交通瘫痪。铁路部门将密切关注台风动向，视台风影响情况再决定恢复发售车票或者停运列车。