關于高海拔水域救援的幾點思考

作者簡介：唐煌（1994—），男，漢族，四川南充人，本科，研究方向：水域救援、潛水救援。

摘要：為了提升高海拔水域救援的效率和安全性，本文深入分析了高海拔水域救援的特殊性與挑戰，探討了環境因素、生理限制、裝備技術和救援策略等關鍵要素。通過系統化研究，提出了人員培訓、預案編制、協作機制和技術支持等多維度的能力提升路徑，旨在揭示高海拔水域救援的復雜性，并為相關領域的實踐者和決策者提供理論依據和實操指導，以期促進高海拔水域救援能力的全面提升。

關鍵詞：高海拔；水域；救援

引言

高海拔水域救援是一個極具挑戰性的領域，融合了高海拔環境和水域救援兩個復雜因素。隨著高海拔地區旅游和經濟活動的增加，相關救援需求日益增加。然而，目前針對高海拔水域救援的專門研究相對匱乏，現有的救援理論和實踐難以完全適應其特殊性。因此，深入研究高海拔水域救援的特點、挑戰及應對策略，不僅具有重要的理論價值，也對提高救援成功率、保障生命安全具有重大的現實意義。

一、高海拔水域救援的特殊性與挑戰

高海拔水域救援是一個獨特而復雜的領域，融合了高海拔環境和水域救援兩個具有挑戰性的因素。在海拔3000米以上的地區，大氣壓降低、氧氣含量稀薄、氣溫驟變等特殊環境條件與水域救援中常見的低溫、湍流、能見度差等風險因素相互疊加，形成了一個極其嚴峻的救援場景。這種特殊性主要體現在以下幾個方面：首先，低氧環境對救援人員的生理機能造成顯著影響，導致肌肉力量下降、反應速度變慢、判斷力減弱，這些都可能影響救援行動的效率和安全性。其次，高海拔地區往往地形復雜，交通不便，不僅增加了救援設備和人員的調配難度，也延長了救援響應時間。再次，高海拔水域的低溫環境加速了落水者體溫流失，縮短了黃金救援時間。此外，高海拔地區氣象條件復雜多變，極易出現突發性惡劣天氣，對救援行動的開展帶來重大挑戰。最后，高海拔水域救援往往涉及多個專業領域，如高原醫學、水下作業、航空救援等，要求救援團隊具備跨學科的知識背景和協作能力。

二、高海拔水域救援的關鍵要素分析

（一）環境因素的影響與應對

高海拔水域環境對救援行動的影響是多方面的，需要采取針對性的應對措施。首先，低氣壓環境導致的氧氣稀薄是最主要的挑戰之一。研究表明，在3000米以上的海拔，大氣中的氧分壓約為海平面的70%，顯著增加了救援人員急性高原反應的風險。為應對這一問題，需要開發專門的高原適應訓練方案，如間歇性低氧訓練（IHT）技術，以提高救援人員的耐缺氧能力。其次，高海拔水域的低溫環境加速了熱量損失，增加了低體溫癥的風險。根據熱傳導理論，水的導熱系數是空氣的25倍，這意味著在相同溫度下，水中熱量損失速度遠快于陸地。因此，需要研發新型保溫材料和裝備，如納米氣凝膠隔熱服，以延長落水者的生存時間。再次，高海拔地區的強紫外線輻射會影響視覺和皮膚健康，需要配備特殊的防護裝備。此外，高海拔水域的水文特征，如湍流、暗流等，也需要特別關注。通過水文動力學模型和計算流體力學（CFD）技術，可以更好預測和應對這些危險因素。最后，高海拔地區的天氣變化劇烈，需要建立精確的氣象預報系統，結合大數據和人工智能技術，提高天氣預測的準確性和時效性，為救援行動提供可靠的決策支持^[1]。

（二）生理限制的突破與克服

高海拔環境對人體生理功能的影響是多方面的，突破和克服這些限制是高海拔水域救援成功的關鍵。首先，低氧環境導致的氧輸送能力下降是最主要的生理挑戰。研究表明，在高海拔環境下，人體會通過增加呼吸頻率和心率來補償氧氣攝入不足，但這種補償機制也會加速體力消耗。為克服這一限制，需要從生理學和運動醫學角度開發專門的訓練方案，如高強度間歇訓練（HIIT）結合低氧環境，以提高救援人員的最大攝氧量和無氧閾值。其次，高海拔環境下的脫水風險增加。因此，需要制定科學的補水策略，可能涉及電解質平衡和滲透壓調節的精確控制。再次，高海拔環境會影響人體的熱調節能力，特別是在水中，這種影響更為顯著。通過研究棕色脂肪組織的激活機制和非顫抖產熱途徑，可能找到提高救援人員耐寒能力的新方法。此外，高海拔環境下的視覺適應也是一個重要問題，特別是在水下作業時。通過研究視網膜對低氧和強光的適應機制，可以開發出更有效的視覺保護和增強技術。最后，高海拔環境會影響認知功能，包括判斷力和決策能力。通過腦科學研究，特別是缺氧條件下的神經可塑性機制，可能找到維持和提升高海拔環境下認知能力的新方法。

（三）裝備技術的創新與優化

高海拔水域救援的特殊性要求相關裝備技術必須進行創新和優化，以適應極端環境并提高救援效率。首先，呼吸設備是最關鍵的裝備之一。傳統的開放式水肺系統在高海拔環境下效率降低，需要開發新型的閉路或半閉路呼吸系統，結合混合氣體技術和電子控制的需求閥，以提供穩定的氧分壓。其次，保溫裝備需要重新設計。基于生物仿生學原理，可以開發模仿海豹或海獺皮毛結構的新型隔熱材料，結合相變材料（PCM）技術，實現動態溫度調節。再次，通信設備在高海拔水域環境下面臨嚴峻挑戰，需要開發能夠穿透水體和適應高海拔電離層變化的新型通信技術，如量子通信或低頻聲波通信系統。此外，定位和導航設備也需要優化。考慮到高海拔地區GPS信號可能不穩定，可以結合慣性導航系統（INS）和水聲定位技術，開發適合高海拔水域的混合導航系統。在動力裝備方面，考慮到高海拔環境下內燃機效率降低的問題，可以研發新型的電推進系統，結合高能量密度電池和超級電容器技術，提供持久而穩定的動力輸出。最后，救援輔助設備如水下機器人（ROV）也需要針對性優化，如開發耐低溫、抗壓的材料和部件以及智能化的自主決策系統，以適應復雜的高海拔水域環境^[2]。

（四）救援策略的制定與實施

高海拔水域救援策略的制定與實施是一個復雜的系統工程，需要綜合考慮環境、生理、技術等多方面因素。首先，時間管理至關重要。鑒于高海拔水域環境下生存時間顯著縮短，需要建立基于機器學習的動態預測模型，實時估算落水者的生存概率，優化救援資源分配。其次，救援模式的選擇需要更加靈活。考慮到高海拔地區地形復雜、交通不便的特點，可能需要采用空中、水面、水下相結合的立體救援模式。這要求建立一個復雜的決策支持系統，能夠根據實時環境數據和救援資源狀況，快速生成最優救援方案。再次，救援人員的組織和管理需要創新。考慮到高海拔環境對個體的不同影響，可以引入“個性化救援”的概念，根據每個救援人員的生理數據和專長，動態調整其在救援行動中的角色和任務。此外，高海拔水域救援往往需要長時間的持續作業，要求建立科學的輪換機制和后勤保障體系。可以借鑒軍事領域的持續作戰理論，結合生理節律學和工作-休息平衡模型，制定最優的人員輪換策略。在救援技術策略方面，需要根據高海拔水域的特點，更多地依賴遠程操控和自主系統，以減少人員直接暴露于危險環境中的時間。最后，考慮到高海拔水域救援的高風險性，需要建立一個全面的風險評估和管理系統，包括實時風險評估、應急預案和退出機制，以確保救援行動的安全性^[3]。

三、提升高海拔水域救援能力的多維路徑

（一）人員培訓的系統化與專業化

高海拔水域救援人員的培訓是一個系統化、專業化的過程，需要整合多學科知識和技能。首先，生理適應訓練是基礎。需要設計針對性的高原適應方案，可能包括間歇性低氧訓練（IHT）、高原模擬艙訓練等，以提高救援人員的耐缺氧能力和高原適應性。這些訓練方案的制定需要結合運動生理學、高原醫學等學科的最新研究成果。其次，水域救援技能訓練需要與高海拔環境特點相結合。例如，在模擬高海拔環境下進行潛水訓練，研究和掌握高海拔條件下的減壓程序和氣體管理技術。再次，心理素質培訓也極為重要。高海拔水域救援的高壓力、高風險特性要求救援人員具備卓越的心理素質。可以借鑒心理學中的壓力免疫訓練（SIT）和正念減壓（MBSR）等技術，提高救援人員的心理韌性。此外，跨學科知識培訓必不可少。救援人員需要掌握高原地理、氣象學、水文學等相關知識以及高海拔環境下的醫療救護技能。可以考慮建立模塊化的培訓體系，根據不同崗位和專長定制培訓內容。技能評估和認證體系也需要創新。可以引入虛擬現實（VR）和增強現實（AR）技術，創建高度逼真的模擬訓練環境，建立科學的評估標準。最后，持續學習機制的建立也很重要。需要建立定期更新知識和技能的機制，包括在線學習平臺、定期研討會等^[4]。

（二）預案編制的科學化與本地化

高海拔水域救援預案的編制需要兼顧科學性和本地化特征，是提升救援能力的關鍵路徑之一。首先，預案編制應基于系統的風險評估。需要運用風險管理理論，結合多準則決策分析（MCDA）等方法，全面評估高海拔水域可能面臨的各類風險，包括自然災害、意外事故等，并量化其發生概率和潛在影響。其次，預案結構應采用模塊化設計。考慮到高海拔水域救援的復雜性和不確定性，預案應包含多個可獨立運行又能相互配合的模塊，如信息收集模塊、資源調配模塊、現場救援模塊等，以提高預案的靈活性和適應性。再次，預案內容需要本地化。每個高海拔水域都有其獨特的地理、氣候和社會環境特征，預案編制過程中需要深入調研當地條件，包括水文特征、氣象模式、交通狀況、醫療資源分布等，確保預案切實可行。此外，預案應包含決策支持系統。可以引入人工智能和大數據技術，建立基于案例推理（CBR）的智能決策支持系統，幫助指揮人員在復雜情況下快速做出科學決策。預案的演練和評估也是關鍵環節。可以采用計算機模擬和實地演練相結合的方式，全面評估預案的可行性和效果。最后，預案的動態更新機制也需要科學設計。可以建立基于知識圖譜的預案管理系統，實時整合新的研究成果、技術進展和實踐經驗，確保預案始終保持先進性和適用性^[5]。

（三）協作機制的高效化與一體化

高海拔水域救援的復雜性決定了其必須依賴高效、一體化的協作機制。首先，需要建立跨部門、跨地區的聯動機制。考慮到高海拔水域救援可能涉及多個行政區域和專業部門，可以借鑒網絡化組織理論，構建一個扁平化、去中心化的協作網絡，實現信息共享和資源協同。其次，指揮體系需要創新。傳統的層級式指揮結構可能無法適應高海拔水域救援的快速變化和高度不確定性，可以考慮引入動態指揮模型，允許根據現場情況靈活調整指揮權限和決策流程。再次，信息共享平臺的構建至關重要。可以基于區塊鏈技術開發一個分布式信息共享系統，確保各參與方能夠實時、安全交換關鍵信息，同時保證信息的真實性和可追溯性。此外，資源調配機制需要優化。可以運用運籌學中的動態資源分配模型，結合實時數據和預測算法，實現救援資源的最優配置。專業力量的整合也是協作機制的重要組成部分。考慮到高海拔水域救援涉及多個專業領域，需要建立一個跨學科的專家咨詢系統，為救援行動提供全面的技術支持。可以參考國際搜救協定（SAR Convention）的框架，建立適合高海拔水域特點的國際合作協議。最后，協作機制的評估和改進也需要科學方法。可以引入社會網絡分析（SNA）技術，定量評估協作網絡的效率和韌性，不斷優化協作機制。

結語

綜上所述，通過多角度分析，揭示了高海拔水域救援的復雜性和系統性，強調了環境適應、生理突破、技術創新和策略優化的重要性。研究表明，提升高海拔水域救援能力需要多學科協作和系統集成，特別是在人員培訓、預案編制、協作機制和技術支持等方面。未來研究可進一步聚焦于高海拔水域特定風險的量化評估、救援決策的智能化支持系統開發以及跨地區、跨國界高海拔水域救援合作機制的構建。這些將為進一步提升高海拔水域救援能力提供新的思路和方法。

參考文獻

[1]李曉.淺析消防救援隊伍水域救援行動安全[J].水上安全，2023（16）：31-33.

[2]劉釗楷.關于水域救援裝備在城市內澇災害的應用分析[J].水上安全，2023（16）：106-108.

[3]張偉航，鐘銘，朱彥錦，等.海上救援基地選址及救助船配置優化研究[J].中國航海，2023，46（04）：61-68.

[4]陳群，陳星.冬季水域事故救援設備[J].機械設計，2023，40（12）：185.

[5]謝昱姝，代寶乾，張蓓，等.DB11/T1915-2021《專業應急救援隊伍能力建設規范水域》解讀[J].中國標準化，2023（24）：114-118.