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沙滩上不要随便挖洞,里面暗藏着杀机

本文转载自公众号“环球科学”(id:huanqiukexue)

图片来源:Unsplash

撰文|Stephen P. Leatherman

翻译|刘雨彤

每年,数百万美国人会前往海滩度假。但在享受阳光、沙滩和大海时,很少有人能意识到这些美好下潜藏的危险——沙滩上挖洞的游戏,也可能致人死亡。2024年2月,一个7岁的小女孩和她的兄弟在沙地上挖了一个直径约1.5米的洞,但塌陷的沙坑迅速活埋了小女孩,最终她不幸身亡。

作为一个研究海滩多年的海岸科学研究员,我被叫来协助调查这个女孩的死亡事故。在沙坑塌陷后,附近的许多人都挺身而出,试图救出女孩。但当地的消防员在几分钟后赶到现场时,已经 错过了抢救受害者的时机。

在沙地上挖洞的行为看似无害,但如果沙洞足够深,塌陷时掉落在人身上,会导致 极难逃生。事实上,研究表明, 死于沙埋窒息的人比死于鲨鱼袭击的人还要多。

沙粒二三事

沙子其实并不是一种材料,而是一种特定的材料尺寸——直径从0.06到2毫米不等。而沙子的具体类型取决于其材质。比如,海滩上最常见的沙子是由二氧化硅组成的石英砂,但在热带海岸,更常见的是由 碳酸钙组成的珊瑚沙海滩。

与沙子相比,如果材料的尺寸更大,手感通常会更粗糙,并不能用于建造结实的沙堡。而比沙子更细的 粉砂和黏土,往往会使水变得浑浊,因此也常被称为泥。

沙子的重量取决于其材质及尺寸。纯石英砂海滩的沙子非常白,干燥时密度约为每立方厘米2.2克。 但是绝大部分海滩都混有各种矿物颗粒,因此海沙的颜色多呈棕褐色或褐色。使沙子颜色变深的矿物颗粒往往要重得多——一些海滩上的沙子在干燥后的密度甚至可达每立方厘米3.2克。

干燥、松散的沙粒会形成一个倾斜角约为33度的沙堆,即所谓的 “安息角”(angle of repose)——沙堆保持稳定的最陡角度,它由每个沙粒之间的摩擦力决定。

安息角描述了沙堆的倾斜度丨Davius/Wikimedia Commons, CC BY-SA

沙子在潮湿时会变得更稳定,因为水和沙粒之间的表面张力会将沙堆垂直固定。但是一旦沙粒变得干燥,失去维持稳定的表面张力,沙堆就会坍塌。

所以如果你在海滩上挖洞,只要能保持沙子湿润,就可以维持沙洞稳定的形状。而 一旦沙子干了,洞也会随之坍塌。

坍塌的沙洞

当构成沙洞的沙子变干,或者有人站在洞口边缘增加额外的重量时,沙洞就会塌陷,沉重的沙粒会填满洞内所有空隙,排开空气, 导致被困者窒息。

当滑雪者因雪崩被困在厚厚的雪层之下,由于雪很轻,他们可以将双手交叉,形成一个气囊用于呼吸,但沙洞坍塌时的情况有所不同。

在沙洞坍塌事故中救人往往非常困难,因为沙子沉重且极其不稳定。当救援人员舀走沙子,并试图解救被困者时,救援人员的重力作却会导致沙洞继续塌陷,并 重新填满空隙。因此,在被困者窒息死亡前,救援人员只有大约三到五分钟的救援时间。

消防员等专业人员从坍塌的沙洞救人时,通常会在洞口横放一些木板。这样,他们就可以使用工具移除沙子,而不会将任何重量直接压在洞口边缘。

根据专家的建议,挖沙洞的深度 不要超过团队中最矮的人的膝盖高度,更大深度约为0.6米。

在援救坍塌沙洞事故中的被困者时,重点是让他们的嘴暴露在空气中,并清除他们胸部以上的沙子。如果被困者的能露出来,其他救援人员就可以在挖除胸部沙子的同时,为他们做人工呼吸。

此外,过多的人挤在沙洞救援现场不仅无法提供帮助,可能还会阻碍救援。在被困者附近的区域只需要两三名救援人员,其他人在更大的区域挖掘沙子,才能让中心区域的人更容易移除沙子。处在外围的人可以使用任何能用的工具,不管是 水桶、铲子,还是沙滩椅或浮板,都可以用来清除中心区域外围的沙子。

沙子坍塌后形成的洞丨Stephen Leatherman

危险的沙滩

从1997年到2007年,沙洞坍塌已在美国导致31人死亡,其中大部分是儿童,87%是男性。在此期间,有21人在报道的沙洞坍塌事故中幸免于难,但许多人仍然需要进行心肺复苏。

沙洞坍塌事故遇难者的年龄从3岁到21岁不等。这些洞的直径一般为0.6至4.6米,深度从0.6至3.7米不等。挖洞、挖地道、跳进洞里和掉进洞里都可能。

沙洞坍塌可能会突然地发生,而且是在大多数人看起来并不危险的情况下。如果你最近计划去海滩,一定要留意沙洞,并尽快将所有的洞填平。因为即使是很浅的沙洞,也很容易让不小心掉进去的人受伤。

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