外灘踩踏事件的流體力學(xué)分析
【上海市新聞辦：已有36人死亡】 截至上午11點(diǎn)，有36人死亡(其中絕大部分送達(dá)醫(yī)院前已無(wú)生命體征)，47人受傷，除7人因輕微傷離院外，其余40人全部在院治療，已查明身份的有33人。傷員以年輕人為主，男12人，女28人，其中重傷13人，輕傷27人，重傷員尚未脫離生命危險(xiǎn)。
而這一重大悲劇發(fā)生在2014年12月31日晚23時(shí)35分左右，從當(dāng)時(shí)新聞圖片看，出事點(diǎn)可以說(shuō)是“人山人?！笔遣粸檫^(guò)的。這么多的死傷，除了對(duì)遇難者默哀與祈禱，以及對(duì)受傷人期待他們?cè)缛湛祻?fù)之外，也希望事故調(diào)查給予公眾對(duì)上海外灘的踩踏事件過(guò)程分析與結(jié)果裁定，以及相關(guān)處理等。
筆者在這里，僅僅由理工思維看待這一事件的物理特質(zhì)。比如，踩踏事件不容易發(fā)生在邊界，這個(gè)在流體力學(xué)中稱(chēng)為“附面層”，常識(shí)是一架飛機(jī)，它機(jī)翼上塵土，飛機(jī)高速飛行時(shí)也不容易被吹走，這就是“附面層”，這就告訴在大型觀景場(chǎng)所，用“附面層”來(lái)解決行人倒下所產(chǎn)生區(qū)域盡可能有限，尤其是斜坡處需要增設(shè)“邊界”（比如扶欄什么的）。
人在這潮流中，猶如潮水里的一滴水，是由不得自己的。不過(guò)流體分“層流”與“紊流”，“層流”是有序的運(yùn)動(dòng)，而“紊流”是無(wú)序的，熱力學(xué)中稱(chēng)為“布朗運(yùn)動(dòng)”，俗話稱(chēng)為“醉漢亂步”，一旦倒下，那在人流密集度高的地方就免不了踩踏發(fā)生。所以，“大型景觀處設(shè)計(jì)”，這與“葉輪設(shè)計(jì)”是一樣的道理，減少“紊流”與“二次流”（即漩渦），而人流的漩渦是容易產(chǎn)生踩踏事故的。而兩個(gè)方向的流向處是容易產(chǎn)生“漩渦”的，流體力學(xué)稱(chēng)“壓頭系數(shù)”增加，此處行人由不得自己了，腳底發(fā)軟那就是“醉漢亂步”了，朝著壓力能方向運(yùn)動(dòng)……倒下了也就意味著被踩踏。
廣場(chǎng)的斜坡處，“壓頭系數(shù)”增大，“壓力能”也最大，假如依舊保持“層流”，只是流速要增加。一旦“層流”破碎了，那就是“紊流”，逐漸形成“漩渦”，踩踏事件就是進(jìn)入了人流中的“漩渦”了。假如坐在熱氣球望地面宏大的人流，這就像看江面的水流差不多少的。所以像外灘這樣景區(qū)，遇上觀景是需要像“葉柵設(shè)計(jì)”一樣的設(shè)計(jì)，比如人流的進(jìn)出口選擇，其本身就決定著流體的“層流”與“紊流”效果了，這是一個(gè)結(jié)構(gòu)性問(wèn)題，也就是整體的“魯棒性”問(wèn)題。
關(guān)于局部問(wèn)題，就是局部的“壓頭”與“壓力能”問(wèn)題?！叭~柵設(shè)計(jì)”后，此處在設(shè)計(jì)范圍內(nèi)基本就定了，而人流就不同了。形成“壓頭”與“壓力能”改變，這就是“騷亂”。從新聞報(bào)道上看，可以歸納三個(gè)成形。這三個(gè)（正在調(diào)查主因）是，“激言驅(qū)動(dòng)”、“刀子威脅”、“撒錢(qián)哄搶”。
筆者從平面流體分析，“刀子威脅”在平面內(nèi)這是個(gè)“點(diǎn)”，由于密集度高，“壓頭雖大，壓力能卻小”，既是發(fā)生“踩踏”，出事點(diǎn)就在“刀子威脅”的近旁；所謂“激言驅(qū)動(dòng)”處“壓頭”與“壓力能”突然改變，那么此“踩踏漩渦”即時(shí)性快，由于目的性強(qiáng)所以方向性也強(qiáng)，對(duì)事故認(rèn)定也倒是簡(jiǎn)單了；最后是“撒錢(qián)哄搶”，從“撒錢(qián)哄搶處”到“踩踏出事點(diǎn)”以及“壓力方向”幾乎在一條“力線”上。所以從流體力學(xué)上看，這個(gè)可能性最大。問(wèn)題是“高處撒錢(qián)”與“激言驅(qū)動(dòng)”都帶有“場(chǎng)強(qiáng)力度”的，一個(gè)是“視覺(jué)”，一個(gè)是“聽(tīng)覺(jué)”，這不同于“刀子威脅”幾乎淹沒(méi)在人群中。
那么，“撒錢(qián)哄搶”是不是在“踩踏漩渦”之前，假如在“踩踏漩渦”之后，那就成不了主因素了。假如是“前”而不是“后”，那么，出事點(diǎn)未必在其“哄搶處”，也未必這“錢(qián)”是不是能“飄”到之處？出事點(diǎn)應(yīng)該在“力線”的薄弱處。而這一點(diǎn)似乎還是可以成立的；而“哄搶”的力度還可以隨著時(shí)間而加大也是可能的，這就是“場(chǎng)強(qiáng)”的概念，或者說(shuō)“后勢(shì)”能量很足，崩塌是在薄弱處。
當(dāng)然，筆者只是從流體力學(xué)角度出發(fā)的假設(shè)、推理與分析，僅供參考。究竟如何，還是要看事件的調(diào)查，也包括受傷人群中提供有效信息，所以依調(diào)查分析結(jié)果為準(zhǔn)。
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