机场在地震中如何发挥救援作用?

2020-07-03 13:54

作为世界上唯一一个全国位于地震带上的发达国家,日本深知大地震对灾区的影响。除了地震预警系统之外,良好的地震应急预案对最大限度降低地震损失也很有必要。

发现问题:陆路运输在地震面前十分脆弱

20041023日发生在新潟县的6.8级地震,造成了68人死亡,四千多人受伤。更严重的是,地震造成了上越新干线、越后本线等多条铁路干线和关越自动车道、北陆自动车道等多条高速道路的暂时关闭,这使得新潟县的救灾物资运输一时成了大问题。

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  图:多山的新潟县,交通依赖穿行在山中的隧道。

尽管新干线、高速道路等陆上运输工具,在平日内对日本的人流物流做出了巨大贡献,但在地震带来的线路断裂、桥梁垮塌、电气中断等问题下,它们无法发挥抗震救灾的作用。在这次新潟地震中,上越新干线上的朱鹭325次列车,10节车厢中有8节出轨。虽然十分幸运的是155名乘客里无人伤亡,但出轨列车的残骸阻碍了铁路运输,直到1228日才恢复通车。在1995年的阪神大地震中,也发生了新干线等铁路的桥梁受地震而垮塌的情况。

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  图:新潟地震时上越新干线列车出轨事故的现场。高架桥上方的电车已经歪斜。

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  图:1995年阪神大地震导致的桥梁倒塌和线路变形

所幸的是,新潟县的机场(KIJ/RJSN)在地震发生时,尽管导航设施受到了一定的损坏,但经过抢修后还可以降低标准运行。于是,日航和全日空在日本国交省的安排下,安排了每天10个来往东京羽田和新潟机场的往返航班,通过机腹货舱运输灾区必须的食品药品和设备。日本自卫队的运输机也得以通过机场进入灾区。幸好还有新潟机场在,真是太好了,这是当地居民的心声。

提出方案:机场在地震中扮演的角色和任务

后来日本国交省总结新潟地震以及1995年的阪神大地震的教训,在出版的《关于地震灾害时空港应当具备的职能和空港防灾据点计划的讨论》(《地震災害時に求められる空港の役割と空港防災拠点計画について》)中认为,机场的抗震安全需要从机场本身的个别耐震性转向机场作为救灾枢纽的总体抗震性。讨论文件中总结了地震时机场的作用如下:

1.灾后非常早期时:确认受灾地的受灾情况供媒体参考,安排直升机将被困的伤者从废墟中救出,转移重伤员到灾区外接受治疗。这一阶段,机场内主要运行的机型是直升机;

2.灾后3日内:此时,医生等救援人员和食品、药品、燃料等救灾物资将经由固定翼飞机来到灾区。这一阶段,机场内主要运行的是固定翼的民航机及军用飞机。

3.灾后长期:此时,为了促进灾后复兴,需要确保定期航班的运行,并在铁路、公路等交通恢复前,起到临时的代替运输的作用。这一阶段机场内主要运行的是民用客机。

4.同时,机场本身还需要具备一定的防灾功能,用于旅客避难的情况。

日本国交省以新潟机场为例,总结了三个阶段所需的机场设施:首先应当恢复的是管制塔、航油、消防、除雪、直升机机坪;其次应当恢复跑道、滑行道、固定翼飞机停机坪、VOR等基础助航台、以及联外公路;最后恢复航站楼、ILS等进阶助航台等设施。请看示意图:

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讨论文件中同时以运送重伤员信息反馈两个流程为例,就如何在地震时在机场管理单位、日本自卫队、石油公司、政府、医院等单位之间协调分工,提出了指导性意见:

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  图:运送重伤员流程

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  图:信息反馈流程

2007年的另一份讨论文件则进一步延伸,将日本的机场分成了航空运输的中枢机场航空运输的基地机场。中枢机场需要在发生灾害时维持航空交通,从而保证灾后重建时国内外物流工作的顺利进行;而基地机场则需要在灾后3日内快速恢复功能,以便救援人员、物资进入灾区。日本国交省针对这一标准,就机场的各项防震、防海啸指标等,提出了要求。同时,讨论文件还细致地给出了海啸发生后3天内恢复运行面临的困难和解决方案。主要有:

1.跑道、滑行道、停机坪上可能会堆满沙土或者鱼虾:需要请建设公司准备推土机等大型工程机械以便移除这些淤泥;

2.停机坪上的飞机可能浸水:需要根据海啸预报,将飞机移动到地势较高的地方;

3.管制塔内的高低压电气设备、雷达、ILS天线等可能会浸水,ILS天线可能会变形:在需要在不影响ILS天线运作的情况下,安装防护墙等措施缓和海啸对天线本体的冲击;优化目视进近程序,导入下一代基于卫星的机场助航设备;

4.消防车辆可能浸水:需要在知道会发生海啸时,将消防车开到屋顶等地避难;

5.供电设施可能浸水:需要加高防水墙、设置应急发电机、备用电池等设施。

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试点验证:将理论以最快速度投入实践

日本国交省的这几次讨论结果,马上就在20113月的仙台9级地震中,受到了死神的挑战。作为日本东北地方枢纽的仙台机场,在2011年地震中全场被海啸淹没,跑道上除了漂满了土砂、鱼虾等预料到的杂物之外,还多了遇难者的遗体和被冲走的汽车等没有预料到的大件杂物。同时,近1600名旅客和附近避难的居民被困在航站楼中。

灾后日本人迅速按照程序行动:首先通过机场内便利店囤积的食品和水稳定灾民情绪,翌日陆续安排救护车和大巴接走;同时,在机场停留的通航直升机迅速升空,在仙台市上空航拍收集受灾情报;机场职员和消防员在3天内开着建设公司的推土机迅速清空了跑道,使得美军和日本自卫队的固定翼飞机可以着陆,为救援人员提供了一个位于灾区腹地的救援据点。之后的半个月中,美军和日本自卫队通过仙台机场,为灾区提供了200万吨以上的食品、汽油、板房和保暖用品,甚至还有小学课室用的黑板、文具和投影仪,基本维持了灾区居民的生活。

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上图是平常的仙台机场。下图是震后的仙台机场,可见主跑道(西南东北方向)在清淤后已经符合军机运行标准。两张照片均为日本国土交通省卫星拍摄。

同时,受灾较轻的福岛、山形机场迅速开始组织临时航班:11号受灾以后仅仅两天,福岛机场就开行了每天22往返来往东京、名古屋、大阪、札幌的航班,接送救援人员和物资。不过不久,机场随即开始执行另一项任务:协助日本自卫队控制福岛第一核电站的核泄漏。

2011年的核事故之后,日本人进一步吸取了教训,加高了机场的防水墙等设施,以求最大限度避免海啸对电力、自来水、煤气等关键系统的破坏。

形成标准流程:以模板实现经验的通用化

20161月,在总结了仙台地震的教训之后,日本国交省再度出版《应对涉及机场的地震·海啸的避难计划和早期复旧计划模板》(《空港における地震津波に対応する避難計画早期復旧計画ひな型》)。共184页的计划文件系统性地就以下五个方面进行了阐述:

1.将会发生什么样的地震、海啸?地震、海啸对机场施设会造成什么样的负面影响?

2.地震发生之后怎么办?如何确保工作人员和机场内人员的安全?如何进行信息的获取和传递?如何把握受灾地的受灾情况?

3.如何妥善安排旅客和员工避难?避难后如何组织剩余力量分配任务责任?

4.如何迅速开始机场的灾后重建?如何确保飞机所必需的电力和航油供应?

5.如何正确培训员工养成防灾意识?如何建设面向防灾安全的管理体系?

模板发布仅仅三个月之后,九州岛发生熊本地震,再一次对日本防灾体制提出了考验。

2016414日、15日、16日,熊本县连续三天出现6.4级以上的地震。14日第一次地震之后,熊本机场毫发无伤。日本国交省随即安排机场转为24小时运行以便运输灾后物资;16日最大规模的7级地震发生,机场出现了跑道开裂、下滑道指示灯损坏、管制塔内仪器损坏等无法运行民航机的情况:空管随即改用RNAV和目视程序飞行;由于塔内存在余震,管制员需要在安全地带用笔记本电脑和便携无线电,通过雷达软件远程连接到雷达实施管制。17日,第一班满载物资的日航临时货机着陆;19日机场修复后全面恢复正常运行。

这次地震,日本人的表现可以说非常合格:无论损伤情况,基本上是实现了3日内恢复正常运行。至此,日本的机场防震体系基本形成。这一过程花了整整12年的时间,经过了三次大地震、若干次中小地震的考验才逐步完善,可以说是鲜血累积的教训。希望中国的朋友能够从中得到些许的经验,不再出现因为运输中断而导致的悲剧。

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上面这张图片是仙台地震时,美军摄影师从直升机上拍摄的小学操场。临时清出的操场上,一个用粉笔画出的H字尤为醒目。飞过直升机的人都知道,一个平坦而没有气流影响的平地对于直升机着陆的重要性。一个小小的H字,可能就能大大便利军方直升机的飞行员在灾区寻找落地点的过程。这对于我国多山的西部而言尤为宝贵。

即使是日本人,也有很多屋顶做机坪就可以了的声音。但是屋顶可能有倒塌的危险,搬运伤员、物资也存在不便。我们的小学操场在设计时,有没有考虑到地震发生时也会有用作直升机停机坪的一天而加强场面强度?我们的老师,又知不知道直升机停机坪要在什么地方画?要划多大一个圆?

很多人会说,这是所谓的防灾意识。这就错了。这是写在白纸黑字上的标准程序,是日本中小学工程设计、教师培训的一环。民航业应该是中国最讲标准程序的一个行业,中国民航业的成功,已经证明了中国人是能够做好标准程序的;没有理由我们的飞行员能做好,我们的包工头和老师就做不好。日本人如今正在将很多这样的理念导入到日常生活中去:从之前的标准作业程序,到现在报告中运用驾驶舱资源管理的理念来厘清各大单位之间的分工和责任,避免二次次生灾害的概念。这绝非日本特有的所谓国民素质,而是发达国家对于规则和标准程序的重视。

我国也是多发地震的国家。2008年汶川地震时,中断的道路使得救援人员无法及时进入震中,给救援带来了很大影响。所幸的是,随着我国通用航空事业的发展,民用直升机机场越来越多。这些机场除了是当地民众发展经济的致富路之外,也是地震等自然灾害时的生命路。能够意识到这个问题,就已经开了个好头。

圣翔航空科技有限公司是一家专注于高安全性全铝制直升机停机坪系统研发、设计、生产、安装的高端智造企业。拥有省级院士专家工作站及直升机停机坪研发中心,达到国际船级社DNV标准。公司自主知识产权研发的“全铝多层直升机停机坪系统”获得行业专家的一致认可。恪守“让圣翔平台护航生命”的建设使命,戮力同心、砥砺前行。