说到矿难事故,相信大多数人想到的会是矿工遇难,石油泄漏或者矿井爆炸这样的惨烈景象。 历史上最严重的矿难就发生在中国境内,那是1942年发生在伪满洲国的辽宁本溪湖煤矿爆炸事故,一共造成了1549名矿工死亡。不过这些被迫劳动的中国矿工之所以会有这么多的死伤,并不是因为爆炸有多么剧烈,而是因为日本人故意为之。 为了保住矿藏,防止二次火灾的发生,日本人干脆断掉了矿井里的通风管道,活活闷死了1000多名中国劳工。这桩陈年往事,也成为了日本侵略者在华的累累罪行之一,被永久保留在了我们的民族记忆之中。 当然,经历过恐怖矿难的国家并非只有中国一个。 历史上,那些提前进入工业革命的国家,都曾领教过疏忽大意的苦头。其中最多的,其实是美国。 美国历史上拥有堪称离奇的一场矿难。一个只有36厘米粗的钻头,居然顷刻间吞没了130亿升湖水,并且永久改变了当地的生态地貌。这到底是怎么一回事呢? 皮内尔湖 故事发生在美国路易斯安娜州南部,一个看起来平平无奇的湖泊坐落在小镇边缘,这就是皮内尔湖,一个最大深度不过四五米的淡水湖泊,一条长15公里的运河与它连接,除此之外看不出什么异常。 对于当地人来说,这里不过是用来钓钓鳟鱼,休闲娱乐的场所。谁也不会想到,一只探矿队的到来,却彻底改变了这里的一切。 油田与盐矿 1980年11月20日,一支受雇于德士古石油公司的探矿队开始了石油勘探工程。由于皮内尔湖坐落于一个巨型盐矿之上,所以德士古公司认为,这里极有可能也会存在油田。 盐矿附近经常伴生油田是矿物学上的常识。因为地下的盐矿,多数都是古代的湖泊或者海洋形成的沉积。而且岩盐的致密性良好,可以变成石油最良好的天然储物罐,只要这里还有远古生物的堆积,大概率就会形成油田。 不过,这里到底有没有石油,对勘探队来说也只是一个未知数。他们选择在地下盐矿的边缘,皮内尔湖的一侧进行钻探工作。这里的水深最浅处才没过膝盖,巨大的钻进平台这里显得格外扎眼。它刚刚被钻探队组装完成,今天就是钻探的第一个日子。 与此同时,位于地下数百米的岩层内,钻石水晶盐公司的工人们正在巨大的盐矿中工作。 这座巨型盐矿每年能产出十万吨工业用盐,是当地的支柱产业,整座盐矿的开采历史,已经有上百年。这两件看起来毫不相干的事,却在这一天连接在了一起。 皮内尔湖石油钻探 让我们把视角转回到湖面上湖面上的勘探队上,这支经验丰富的工人用一个直径只有36厘米的钻头开始向湖底更深处钻取。 不过奇怪的是,在工作开始没多久,钻探队便碰上了麻烦。当钻头下放到180米的深处时,钻头居然碰到了硬茬,被完全卡住。 工人们只好把钻头拉回来确认原因。结果发现,让钻头卡住的元凶不是什么坚硬的岩层,而是岩盐。 工程师对此十分奇怪,因为根据之前的估算,这么浅的地方,原本不应该挖到盐矿。虽然心中有这样的疑虑,勘测队依旧决定按照原计划继续钻探。终于,当钻头达到地下350米的时候,钻头又一次彻底罢工了。 正当工人焦头烂额得排除故障的时候,钻井平台下不寻常的动静却吸引了所有人的注意。 皮内尔湖漩涡 他们起初听到一种类似口哨的怪异动静,好像抽水马桶正在抽水。只是稍稍愣神的片刻,整个钻井平台也出现了异象。原本建设稳固的平台,居然开始向一侧倾倒。 意识到大事不妙,钻井队全班人马立刻抛弃钻井平台,向附近停靠的驳船跑去。当他们狼狈得划船逃离,再回头确认钻井平台的受损情况时,所有人都惊呆了。总高度超过6层楼的钻井平台,就在他们眼前,快速沉没,消失在了湖底之中。要知道,这里的湖水,高度才不过是没过膝盖啊? 更恐怖的是,以沉没的平台为中心,仿佛形成了一个无比贪婪的巨口。整个湖水,甚至连同湖底的淤泥,都开始向这个无底深渊中坠落。幸好勘探小队逃离及时,否则绝对也会被拖入这恐怖的深渊之中。 与此同时,地下400多米处,盐矿工人也察觉到了异常状况。首先传来的是一声巨响,之后盐矿的坑道之中开始出现叮叮当当的撞击声。 工头立刻意识到,这是盐矿进水的迹象。他明白这到底意味着什么。岩盐虽然是工业用的粗盐,但和我们平时吃的食用盐一样,都是极易溶于水的物质。所以一旦遇到水,岩盐便会分解塌陷。而整个矿道,很多地方,其实是用岩盐本身来做支柱的。所以不管渗透进来的水是多是少,盐矿都有塌方的危险。 反应迅捷的井下电工,立刻用灯光向工人们发出危险撤离的信号。就像过去演习中发生的一样,50名工人秩序井然地坐上电梯,安全离开盐矿。 他们中的大多数人,只是觉得这里出现了一些小故障。但等到他们返回地面,看向不远处的皮内尔湖时,一个个都长大了嘴巴。 湖面上,一个直径超过400米的巨大漩涡正在形成,湖边停靠的11艘船只也被水流拖进了旋涡。 仅仅过了三个小时,皮内尔湖中130亿升的湖水便干干净净。 而可怕的是,这场灾难也改变湖底湖底的地貌,突然下陷的地面,让原本的15公里长的运河开始倒流,大量海水涌进来,在原本的湖口处形成了一个落差50米的巨大瀑布。整个码头,以及湖水周边28公顷的土地被倒灌的海水冲毁。而这些变化,都仅仅是个序曲。 因为大量的水灌进了地底的盐矿之中,大量空气无法逃逸,在矿井里形成高压的气体密室。终于在事故发生的第三天,矿井内积蓄的压力引发了爆炸,高压气体又把湖水从矿井中推了出来,形成了一个高达100米的巨型喷泉。 直到一周后,愤怒的皮内尔湖终于回归了平静。这座原本最深不过5米的小小淡水湖,如今已经变成了深度超过六十米的大型湖泊。湖泊面积也扩大了不少,在旱季,依稀还能见到湖面上冒出头的房屋烟囱。倒灌的海水也让这座淡水湖变成了盐水湖。过去这里能钓到肥妹的鳟鱼,现在却只有海洋鱼类可以在此生存了。 不过最惨的还是要数盐矿的所有者,钻石晶盐公司。 这座开采了百年的盐矿因为这次事故被永久关闭,当地的工人被迫离职。德士古石油公司因此赔偿了盐矿场3200万美元,又向当地赔偿了1300万美元,最后落得被收购的惨淡结尾。而这一切,都是源于一个直径只有38厘米粗的钻探钻头。 失误的原因 一个显而易见的问题是,当初钻探队不止是估算错误那么简单,他们根本就没有避开盐矿,反而把它直接钻穿了。到底是什么原因导致了如此之大的失误呢? 因为在计算钻探坐标时,工程师错误地使用了高斯克吕格投影法计算坐标,导致实际距离出现偏差,才引发了这场事故。 高斯克吕格投影,是我们经常在绘制地图中用到的方法。地球是一个近乎于球体的行星,所以想要把球体表面的地貌,变成我们方便观察的平面地图,我们就需要通过换算的方式,把球体表面展开,投影在一张纸上。这就不可避免地导致,平面地图的比例关系,其实和地球的实际样子有所偏差。 高斯克吕格投影法 我们以高斯克吕格投影法来举例。 它把球体表面换算成平面的方法是,想象有一个和地球刚好相切的圆柱体,这个圆柱的周长刚好等于地球赤道的长度。 再把地球的平面,按照赤道维度,每六度一为一带,像剥橘子那样把地球表面剥开,变成一个两头被均匀剥开的橘子皮。它们两头尖中间宽,就像被平均切开的西瓜皮。 然后,再把这些尖头的部分横向延长,直到和圆柱体完全贴合,再展开这个圆柱体,就得到了一张我们常见的世界地图。 如果你家里有世界地图和地球仪,你就能明显看出它们之间的差别。在平面地图上,除了赤道线之外,所有的纬线都被延长到和赤道一样长了。 这就导致平面地图上的大陆,越远离赤道,它就比实际情况看起来更宽。最明显的就是南极和北极,它们原本只是两个大冰原盖,却在平面地图里被拉长成了一片白色的地带,实际上它根本就没有那么宽。 用高斯克吕格投影法制作的地图,非常适合用来做航向地图,只要通过地图辨认出方向,那么按照这个地图一定可以达到目的地。但是想要用它来确定地球上的一个点,却会出现差错。 在这次事故中,工程师用高斯克吕格投影法测绘钻探地点,结果就是,坐标的维度,实际上是被拉长了。所以本该远离盐矿的地点,却反而离盐矿很近。 如果说工程师能按照笛卡尔坐标系来测绘坐标,就绝对不会出错。所谓的笛卡尔坐标系,是一种三维坐标系。它不需要投影形变,直接把地球的地心,当做三维坐标的零点。 维度实际上是这个点与零点连线后,和赤道之间的夹角度数。经度是这条连线和本初子午线的夹角度数,之后再确定这条连线的长度,便确定了这个点的三维坐标。用这种方法测出的位置,才是和地球完全契合的换算方式。 结语 一个愚蠢的错误导致了这场事故,当调查结果摆在美国人面前的时候,相信很多人是傻眼的。好在万幸的是,这场灾难并没有造成人员伤亡。 尤其是那50名身处地下的矿工,居然慢慢悠悠得返回了地面。不知道当初他们在面对湖面上的巨大漩涡时,有没有感到后怕呢? 这件事已经成为历史,但美国人在吸取教训这件事上,似乎总是健忘的存在。 比如十一年前著名的墨西哥湾原油泄漏事件,就让当地环境遭受了沉重打击。 而之后的事故调查,总结报告中只有简单的一句:没有正确解读油井安全测试结果,因此未能防患于未然。这种不走心的结论,已经再一次向我们证明,其实粗心大意,就是美国人的特点。看来在未来的日子里,美国可能还要为自己的粗心付出更多惨痛的代价。 各位看官认为会不会呢?