潮汐作用下灘涂消防救援面臨的挑戰與應對策略

摘要：潮汐作用下的灘涂消防救援面臨復雜多變的自然條件與跨部門協同方面的難題，是當前應急救援領域亟待突破的薄弱環節。聚焦潮間帶地形的動態性、潮汐周期的時間約束、裝備適應性不足等核心挑戰，系統剖析潮汐環境對救援行動的影響機制，提出涵蓋動態地形監測、潮汐時間窗預警、專用裝備研發、抗干擾通信技術及協同指揮平臺的綜合應對策略，為提升潮間帶應急救援的時效性與安全性提供參考。

關鍵詞：灘涂消防救援；潮汐作用；動態地形；協同救援

傳統消防救援模式在應對潮汐環境時，常因地形實時演變、時間窗口受限、裝備適應性不足等問題陷入被動，導致救援效率與安全性難以保障?，F有研究多聚焦單一技術或局部場景，缺乏對潮汐作用機制與救援要素的系統性關聯分析，跨學科解決方案的整合性不足。為此，本文從潮汐動力環境切入，解析灘涂地形動態變化、潮汐周期約束等核心挑戰的作用機理，結合智能感知技術、專用裝備研發與協同機制創新，提出多維度應對策略。

1 潮汐作用下灘涂消防救援的主要挑戰

1.1" 潮間帶地形動態變化導致路徑規劃困難

潮間帶作為潮汐作用的核心區域，其地形特征受周期性漲落潮的持續塑造，呈現出顯著的動態性與復雜性。潮汐沖刷導致泥沙反復遷移，形成不穩定的灘涂基底與潮溝網絡；漲潮時海水淹沒低洼地帶，退潮后則暴露出深淺不一的淤泥區與流沙帶。這種地形的實時演變使得救援路徑的規劃面臨雙重困境：第一，傳統靜態地圖與導航系統因無法同步更新地形數據而失效，救援隊伍易陷入“無路可走”或“誤入險境”的被動局面。第二，潮間帶底質松軟，車輛與重型裝備易發生下陷或側翻，而徒步救援又受限于行進速度與體力消耗。此外，夜間或能見度較低時，潮溝與淤泥區的邊界難以辨識，進一步加劇了路徑選擇的誤判風險。

1.2" 潮汐周期限制有效救援時間窗口

潮汐漲落的周期性特征對灘涂救援構成顯著的時間約束。救援行動需嚴格遵循潮汐規律，漲潮期間，淹沒區水深及流速顯著增加，救援人員和設備難以進入原本的作業區域，增加了救援行動的難度和危險性；退潮后，救援隊伍須盡快完成接近、施救及撤離全流程，否則可能因潮水回流導致救援中斷或人員二次受困。傳統潮汐預測手段與實時水文條件之間存在的動態偏差，可能引發時間窗口評估誤差，加劇救援行動的風險。

1.3" 涉水救援裝備與人員適應性不足

現有消防救援裝備的功能設計尚未完全匹配潮間帶特殊作業需求。常規救生艇在淺灘淤泥區域存在機動性缺陷，推進系統易受水生植被或漂浮物干擾。人員技能方面，救援隊伍對潮汐流態判斷、淤泥脫困技巧等專項技能的掌握程度進一步加深，系統性培訓機制有待進一步完善。潮汐作用形成的湍流區域與暗流水域，使傳統潛水搜救方式面臨定位精度與安全保障的雙重挑戰，亟待構建針對性的裝備研發體系與人才能力提升方案。

1.4" 潮汐環境下通信定位系統穩定性差

復雜電磁環境對灘涂區域的信號傳輸形成顯著干擾。高鹽霧環境導致常規通信設備傳輸效能顯著下降，海水介質導電特性可能引發信號失真。衛星定位系統在潮溝縱橫的復雜地形中易受遮蔽效應影響，定位誤差可能延誤關鍵救援指令的傳遞。多救援單元協同作業時，不同頻段設備的兼容性問題可能造成信息孤島，影響指揮系統的態勢感知能力。現有技術體系在抗干擾算法優化、多模定位融合等方面仍有提升空間，需建立更可靠的應急通信保障機制。

1.5" 多部門協同救援機制有待完善

跨部門協作機制在信息整合與行動協調方面存在優化空間。消防救援部門與海事、氣象等單位的數據共享存在格式標準差異，可能導致水文預警信息的整合效率不足。醫療救援力量對潮汐地形動態演變規律的認知深度影響急救站點選址的科學性。在潮水臨界撤離等關鍵決策環節，多方協同的權責劃分與響應流程仍需細化?，F行機制中，潮汐動力模型與實時救援數據的融合應用水平有待提升，動態指揮圖譜的生成速度與精度直接影響多部門協同效能。

2 潮汐環境對灘涂消防救援的影響機理

2.1" 潮汐動力與灘涂地貌的耦合作用機制

潮汐動力系統通過周期性水動力作用持續塑造灘涂地貌特征。漲潮階段海水攜帶懸浮泥沙向岸推進，在潮間帶形成淤積層，退潮時水流沖刷作用導致基底泥沙再懸浮與輸移。這種往復搬運過程使得灘涂表面呈現動態平衡狀態，從而形成不規則的潮溝網絡與沉積微地貌。救援行動中，潮溝邊緣因水流剪切力作用常形成流沙區，當救援車輛或人員誤入時，松軟基底在荷載作用下發生液化效應，導致裝備下陷。同時，潮汐沖刷形成的陡坎地形在夜間或低能見度條件下難以辨識，易引發人員跌落風險。這種地貌-水動力耦合作用制約了救援路徑的穩定性。

2.2" 潮汐周期與救援時效的約束機制

潮汐周期性漲落形成的時間窗口具有不可逆特性，救援行動需嚴格遵循潮汐相位規律。在低潮位時段，暴露的灘涂陸域為救援力量提供有限作業面，但受月球引力和太陽輻射共同作用，相鄰高潮間隔存在日延現象，導致有效救援窗口呈現非對稱分布。這種非線性變化特性顯著壓縮了實際作業時間，若未能在臨界水位前完成撤離，回潮水流將迅速淹沒撤退通道，形成“潮水倒灌”風險。

2.3" 鹽霧腐蝕與裝備性能的衰減機制

高鹽度潮汐環境對救援裝備構成漸進性侵蝕威脅。鹽霧微粒通過設備散熱孔道侵入內部電路，在金屬觸點表面產生電化學腐蝕，導致通信設備信號失真或中斷。液壓系統密封件在鹽結晶作用下加速老化，造成液壓油滲漏與壓力損失。防護服面料經鹽分反復浸潤后，纖維分子鏈發生斷裂，其抗撕裂性能下降，嚴重影響人員安全保障能力。海水電解作用會改變橡膠材質的分子交聯度，使得救生艇浮力艙的密閉性在3～4次潮汐周期后即出現明顯衰減。這種累積性損傷往往在救援關鍵階段突發顯現，成為制約裝備可靠性的潛在威脅。

2.4" 潮汐流態對人員安全的威脅機制

潮汐流態在空間上呈現顯著異質性特征，形成多類型人員失穩風險。在漲潮初期，潮汐通道內水流速度加快，形成定向沖擊力，人員涉水行進時易被卷入深水區。退潮階段，離岸流在特定地形處形成渦旋結構，產生向下拖拽力，導致被困者體位失控。當救援人員背負裝備進入潮溝區域時，水流阻力的非線性增加會引發體力急劇消耗，實測數據顯示，在同等距離下，潮汐環境中的體力消耗可達陸域環境的2.3倍。此外，潮汐鋒面與沿岸流的相互作用會改變水體濁度，使水下障礙物可視度大幅度下降，極大增加潛水搜救發生碰撞的風險。

2.5" 潮汐-氣象耦合的災變機制

潮汐系統與氣象要素的時空耦合具有顯著的災變放大效應。當臺風過境時，風暴潮疊加天文大潮可使潮位異常抬升，導致常規潮汐預測模型失效。此時潮間帶水動力強度激增，救援錨固裝置的抗拔力需承受額外風暴荷載沖擊。寒潮天氣下，潮灘表面結冰會掩蓋真實地形特征，形成視覺認知偏差，而冰層與淤泥的復合基底使裝備行進阻力大幅度增加。更為復雜的是，潮汐作用會改變近岸風場結構，在特定地形處形成局地強風區，使救援直升機懸停作業時的控制難度倍增。

3 潮汐作用下灘涂消防救援的應對策略

3.1" 構建動態地形監測與智能路徑規劃系統

針對潮間帶地貌的動態演變特征，需建立多維度數據整合的地形感知網絡。通過融合衛星遙感宏觀監測、無人機近地掃描與傳感設備實時采集等技術手段，形成全天候立體化監測體系。在數據處理環節，研發具有自主修正功能的路徑規劃模型，將實時地形參數與潮汐運動規律進行耦合計算，生成兼顧安全性、時效性與可行性的動態導航方案。該模型需具備多目標優化能力，在路徑規劃中統籌考慮地質穩定性、裝備通行效率與應急救援優先級，同時建立冗余路徑預案以應對突發地形變化。為提升復雜環境下的作業效能，可配置便攜式輔助決策終端，集成環境感知與增強現實技術，通過可視化界面與觸覺反饋裝置實現夜間及惡劣天氣條件下的地形風險預警，為救援力量提供動態導航支持[1]。

3.2" 建立潮汐時間窗口預警與響應機制

破解潮汐周期對救援時效的剛性約束，需構建精細化潮汐窗口預測體系。融合天文潮汐預報、氣象風暴潮模型與實時水文觀測數據，建立概率化時間窗口評估模型，通過蒙特卡洛模擬量化不同風險等級下的有效救援時長。開發分級預警響應預案：一級響應針對確定性窗口期，采用“飽和式”救援部署；二級響應對應潮汐異常波動情景，啟用快速反應分隊與模塊化裝備組合；三級響應適用于極端氣象疊加場景，啟動跨區域聯動救援。同步建立窗口期動態調整機制，通過邊緣計算設備實時接收潮位監測數據，當實際潮汐偏離預測值超過閾值時，自動觸發路徑重規劃與人員撤離指令。該機制需與海事部門潮汐數據庫深度對接，實現預警信息分鐘級同步更新。

3.3" 研發潮汐專用救援裝備與人員培訓體系

面向潮間帶特殊環境需求，構建“水陸兩棲、輕量智能”的裝備研發體系。開發全地形氣墊救援平臺，采用分布式矢量推進系統規避淤泥阻滯，通過柔性裙邊設計增強復雜底質適應性；研制抗鹽霧腐蝕的液壓破拆工具組，集成海水冷卻系統解決高負荷作業過熱問題。人員防護裝備需采用疏水透氣復合材料，內嵌微型浮力單元確保落水時自主上浮，配備熱敏感應標識增強夜間搜救可視性。配套建立專業化培訓機制，設置潮汐動力學、流體力學逃生技巧等理論課程，在潮汐模擬艙中開展漲落潮交替環境下的裝備操作訓練。重點培養救援人員的地形快速判讀能力與動態風險評估意識，通過虛擬現實系統模擬極端潮汐場景下的團隊協同演練，提升應急處置肌肉記憶。

3.4" 開發抗干擾應急通信與定位技術方案

突破潮汐環境對通信信號的物理干擾，構建“空天地海”一體化應急通信網絡。采用低頻電磁波中繼技術，在灘涂區域部署浮標式信號增強站，通過海面反射效應擴大無線電覆蓋范圍。研發自適應跳頻通信裝備，根據實時電磁環境掃描結果動態選擇最優頻段，采用極化分集技術抑制多徑效應干擾。定位系統需融合北斗三代衛星導航、超寬帶室內定位與慣性導航模塊，建立誤差補償模型消除潮溝地形遮蔽影響。開發自組網通信終端，支持無中心節點下的多救援單元直接互聯，通過區塊鏈技術確保指令傳輸的完整性與溯源性。關鍵設備需通過鹽霧加速老化測試，采用共形封裝工藝提升防水防腐蝕性能，確保高濕度環境下的持續工作穩定性[2]。

3.5" 構建多方協同救援指揮平臺

打破部門間信息孤島，需建立全域聯動的智能指揮中樞。設計異構數據融合引擎，兼容消防指揮系統、AIS船舶動態數據與氣象海洋數值產品，通過知識圖譜技術構建潮汐救援態勢一張圖。平臺應具備智能任務分解功能，根據實時潮汐條件、資源分布與受困者位置，自動生成多部門任務清單與協同時序。建立跨系統指令互認機制，統一通信協議標準與地理信息編碼規則，實現海事潮汐預警與消防資源調度的秒級同步。配套制定聯合行動規程，明確潮水臨界撤離條件下各部門的優先處置權，通過數字孿生技術預演多主體協同場景，優化跨部門應急響應流程。定期組織包含潮汐突變情景的聯合實戰演練，通過復盤推演持續完善協同規則庫，提升復雜環境下的體系化救援能力[3]。

4 結束語

潮汐作用下灘涂消防救援的本質是對動態自然環境與有限救援資源的系統性協調。本文通過揭示潮汐運動對地形、時間窗及裝備性能的影響機制，提出動態監測、智能規劃、裝備升級等策略，本質上是以技術突破與機制創新應對自然約束的必然選擇。動態地形感知系統破解了“無路可走”的困局，潮汐預警機制為行動時效性提供科學依據，而抗腐蝕裝備與抗干擾通信技術則填補了環境適應性的短板。未來研究需進一步推動多源數據實時交互、智能裝備輕量化及跨部門權責細化，通過技術迭代與機制優化，實現潮汐灘涂救援從“被動應急”向“主動防控”的轉變。

參考文獻

[1]王愛軍，李海琪，葉翔，等.閩江河口潮灘季節性沖淤變化格局及其控制機制[J].海洋地質與第四紀地質，2023，43（6）：1-13.

[2]孫超偉.消防救援隊伍水域救援技術研究[J].今日消防，2023，8（2）：38-40.

[3]馬江濤，陳松，李瑩瀅.淤泥質灘涂遇險事故救援難點及處置對策[J].中國應急救援，2023（6）：58-62.