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不常见的洞穴救援难度在哪儿?

来源:上海民防微信公众号  作者:  发布时间2018-07-08 15:11:26  
  6月23日,泰国一支12人的少年足球队训练结束后,由一名25岁男教练带领违规进入“睡美人洞”探险,因暴雨引发洪水陡涨,被困洞内。被发现失踪后,泰国展开了近年来规模最大的搜救行动,包括泰国、中国、英国、美国、澳大利亚、缅甸、老挝等的1000多名洞穴探考专家和救援队员参与了此次行动。

经过近十天的艰难搜救,7月2日晚,由英国洞穴救援专家带领的突击队率先在预判13人失踪的地点“芭提雅滩”以外约400米处找到了失踪的少年足球队员和教练。可受暴雨天气及洞穴环境的影响,尽快使13人脱困出洞成为一个更大难题。目前经各国专家商讨,救援队基本确定采用潜水方式将受困人员运出。

  洞穴救援一直以来是国际公认难度最大,耗时最长的救援行动。历史上曾多次上演洞穴救援成功的奇迹,但更多的不幸是救援失败。那么,洞穴救援难点到底哪儿?

洞穴和地下防空洞有天壤之别

洞穴区别于人造的地下防空洞,是自然形成的,人可进入的地下空洞,通常由水的溶蚀、侵蚀和风蚀作用而成。洞穴是地球自然景观的一个重要构成部分,亦是一种独特的自然资源,与人类的生产活动有着密切的联系。

洞穴的分类形式多样,根据救援工作的实际需要可将洞穴分为三大类,按洞穴大小分:单一洞穴和洞穴系统;按洞穴形态特征分:横向洞穴和垂向洞穴;按洞穴形成的状态分:天然洞穴、人为洞穴和塌陷洞穴。

天然洞穴内的湿度和温度影响救援进展

由于洞穴空间被周围岩石所圈闭,是一个相对独立的环境系统;其气候变化主要是通过洞内空气、水流运动和内部岩石结构来实现的,总的来说是一个温度比较稳定、潮湿、黑暗、安静的地下世界。我们常说洞穴内冬暖夏凉,实际上是指洞内气温能保持相对稳定。一般来说,洞口带的气温受外部环境影响较大,其日变化和年变化与当地地表气温变化相近,而越往洞内,则气温波动越小甚至不受外界影响,基本稳定在当地多年平均气温左右。由于洞内比较封闭故相对湿度一般较高,有些洞穴能达到50% 以上,雨季和有地下河的洞穴要比干洞的相对湿度更高些。洞口数目越多、与外界空气交换越频繁,则其气候波动幅度就越要大一些。

如果洞穴所在地年温差或Et温差大,就会因洞内外温差较大而产生空气压力差,导致了洞穴空气运动的产生。如夏季或午间空气多往洞外流动,冬季或夜间空气则多往洞内运动,在洞内因通道横断面突然变小所产生的空气密度差也能导致速度较大的空气运动,因此越往洞下与地表的温差就越大,因此救援人员一定要注意洞内温度、湿度对实施救助的影响。

外部环境、穴结构、穴生物、含氧量等复杂情况增加救援的难度

天然洞穴多数呈洞口小内堂大,洞深、壁滑、乱石凹凸、阴暗潮湿,大部分分布在崇山峻岭之中、路径曲折、坡陡路险、杂草纵深、树木连片,道路交通很不方便且在洞口周围有树或草遮挡,不易被发现,救援人员接近时极易落入其中。人为洞穴又具有多种复杂因素事故源,如坍塌渗水、泥土松动等,救援人员救助时必须考虑其多种危险因素。

无论是天然洞穴也好,还是人为孔洞井也罢,它都是不规则的,都存在形状、深度、内部结构各异,尤其是天然的有受地球重力吸引的陲挂状的大型帷幔(石笋),有高悬在洞顶上的如丝般柔软的石旗、犬牙交错的石钟乳和薄如蝉翼的鹅管;还有几乎不受地球重力吸引的石盾,石花、月奶石;以及贯穿洞穴上下的石柱,顺延洞壁而下的层层石幕,洞穴廊道里的石梯田、边石坝(横过水流方向形成的凸向下游的坝状边石,造成落水洞内的一些坡度和洞内的悬崖梯凳,造成救援绳索等器材的摩擦)。

由于气候和地壳褶皱、升降、断裂等变动,使得岩层不断出现无规则的裂隙、错位较大的断层而拥有崩塌作用形成的块石、碎石和角砾石堆积物以及洞穴生物堆积物(主要由动物粪便、骨骼所形成),洞内岩石的犀利棱角和诸多结构因素使救援行动不得不为这些做必要的考虑,同时给救援工作带来很多不利因素。

在洞口有光段,往往长有草本植物、地衣、苔藓等;在完全黑暗的洞穴深处,含叶绿素的植物虽无法生存,但也有低等生物生存。就动物而言,现代最为常见的洞穴栖居动物有岩燕、蝙蝠、蟋蟀、蜈蚣、蜘蛛等;偶尔也能见到鼠、蛇类动物等;地下河中则常常能见到鱼、蛙、螺等。真正的穴居动物因一生都生活在黑暗的地下世界,其最大的特点就是眼睛退化或无色,如云南九乡溶洞地下河中的洞穴盲鱼等。

洞穴内的生物对于救援人员的心理、生理都是一个严峻的考验,植物带来的影响比较小,而动物来说有的可能不小心会威胁到救助队员的安全。黑暗里的动物如蜈蚣、蛇等能直接对救助队员进行攻击,如2007年贵州某消防队在进行洞穴救援时发现内部有蟒蛇,救援人员通过全身涂撒硫磺来避免伤害,成功完成救援。因此,救援队员在深入洞中必须具备有过硬的心理、生理来应对这些复杂、少见的情况。

多数洞穴深达几十米,上百米,有的更深,且一条独径深入其中,无叉道,导致洞内空气稀少,还有的洞穴蚀烂物质长年积累,内部形成了大量的有害气体。多数洞穴约在5-10 m时还有足够空气可供人员呼吸,但超出10 m后空气逐渐减弱,缺氧情况严重,深入其中只有靠大功率送风或补氧来解决被困和救援人员的吸氧问题, 由于受环境条件、装备配备等诸多因素制约,只能靠有限的空气呼吸器或氧气呼吸器来解决,送风和供氧的难度都比较大。

垮塌突发、能见度低、作业空间狭窄等使救援难上加难

 

有的洞穴的洞壁为松散型结构,特别是人为形洞穴的这一现象比较突出,因在其施工过程中,距洞口部位3~4m用混凝土紧固,再往下紧固较少或没有紧固,加上地下水的作用或下雨积水浸泡,以及救援人员在救援过程中的碰撞或发出的振动都有可能导致松动的岩石泥土垮塌和掉落。

垮塌和掉落的岩石泥土很容易击伤救援人员,导致救援中断,也有可能导致涉险人员被击伤,形成二次伤害。一旦在救援过程中发生垮塌或岩石泥土的掉落,救援人员避让困难,容易被埋压,或造成涉险人员被埋压。

多数洞穴都存在阴暗潮湿,无光线照明的地方,天然形洞穴洞内通常一片漆黑,在救援过程中只能采用人工照明, 由于受气压、洞壁的凹凸部位、照明器材、照明角度、照射方位、距离等因素影响,洞内照明效果差,能见度很低。

多数洞穴空间范围小,特别是从地面到洞底的路径大多数是小空间,要么是洞口小,要么是深入路径窄。救援人员在作业时,必须佩戴个人防护装备和施救器材,活动空间范围小,操作受到很大的限制。有时多数洞壁成垂直面,潮湿润滑,救援人员在施救过程中着力点少,只有依靠绳索牵引才能开展施救,有时还要悬空作业。近几年全国消防部队在参与的多起洞穴救援中,几乎每次都要反复几次,至少都要在两次以上才能完成救援任务,且时间跨度要达几十分钟乃至几个小时,救援人员非常疲惫,器材装备严重磨损。