墨西哥城下沉导致地铁事故

随着墨西哥城的下沉，它的建筑开始变形。照片来源:joshahner

据我们的报纸报道，达里奥·索拉诺-罗哈斯仍然记得，当他住在墨西哥城时，他有时会像爬行一样缓慢地乘坐地铁。作为佛罗里达迈阿密大学的地球物理学家，他现在明白了这些延迟的原因之一:建在古老湖床上的墨西哥城每年下沉超过30厘米——因为地下水被抽取出来供2000多万居民使用。

根据美国地球物理联合会最近在路易斯安那州新奥尔良召开的秋季会议上发布的一份新的卫星地图，所有的地面运动都对该市的地铁系统造成了严重的破坏——弯曲轨道并导致火车相撞。研究人员表示，该地图现在可以用来确定未来事故可能发生的地点。

英国利兹大学的地球物理学家蒂姆·赖特没有参与这项研究，他说:“这项研究很重要，因为它将地表变形与关键基础设施直接联系起来。”

地面沉降被认为与墨西哥城巨大的土地和地铁网络(这被称为“公共交通系统”)的各种损坏报告和停电有关。例如，检查员注意到支撑地面轨道的混凝土柱出现裂缝，以及轨道本身的垂直移动。2015年，在该市东部的大洋洲火车站，一辆火车在斜坡上行驶时撞上了一辆静止的火车，导致12人受伤。

"铁轨的原始设计是3%的坡度."索拉诺-罗哈斯说，“但是经过这么多年的下沉，坡度已经超过了7%，火车的刹车不是为这个坡度设计的。”

现在，索拉诺-罗哈斯和他的合作者已经分析了卫星数据，并调查了墨西哥城近93公里的地铁轨道是如何下沉的。该研究小组使用了来自意大利卫星的数据，该卫星能够反射来自地面的微波激光脉冲，并记录光的返回时间。

从2011年到2012年，科学家们利用卫星传输的时间来计算地面高度达到毫米级的精确值，以及它们如何随着时间的推移而变化。

索拉诺-罗哈斯在会上报告说，墨西哥城东部的地铁线路下沉速度比其他地方快得多。研究人员还分析了在大约30米长的轨道上下沉速度是如何变化的。

索拉诺-罗哈斯说，沉降差是轨道损坏和事故的真正原因，因为某些路段的轨道下沉速度比其他地区快得多，导致轨道弯曲和坡度变化。

随后，索拉诺-罗哈斯和他的同事将他们的差异沉降图与从当地报纸、YouTube和Twitter收集的轨道损坏和事故位置报告联系起来。结果令人震惊——研究小组发现，东南线a部分在这两个方面的问题最多，差异沉降水平最高。

该小组表示，这令人担忧，因为*官员目前正在评估一项将A线延长13公里的计划。研究人员还发现，在2015年事故发生的大洋洲站附近，有一个很大的差异沉降。

研究人员发现，并非所有高差异沉降区都与报道的铁路损坏或事故有关。但是这些在卫星数据中显而易见的地点应该被监控，因为地面沉降的影响通常需要数年才能显现出来，索拉诺-罗哈斯说。"我们已经看到移民可能会导致未来的问题。"

加州帕萨迪纳市美国宇航局喷气推进实验室的雷达科学家凯瑟琳·琼斯说，结果显示地铁特别容易受到下沉速度和高度变化的影响。“这些信息可以用来识别地铁系统中需要维修的部分，以防止事故发生。”

(赵茜·Xi)

中国科学新闻(2017-12-27第二版国际版)