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城鎮化與生態文明建設
交通廊道上的“山地”人—— 中科院成都山地所以災害鏈聚研究鏈紀實
2017年07月07日  來源:本報記者 王佳雯    字體大小[]

      ■本報記者 王佳雯 

      從成都到拉薩的川藏交通廊道,橫跨14條大江大河,穿越21座海拔4000米以上的雪山,規劃建設中的川藏鐵路因此被譽為“最難”鐵路線。然而,這條“難于上青天”的交通干線所處的川藏交通廊道,一直是中科院成都山地災害與環境研究所的主戰場之一。 

      2017走進中科院“科技支撐川藏交通廊道建設”記者行活動中,記者一路從成都沿318國道前往西藏林芝,對川藏交通廊道南線進行了考察。為期12天的考察,讓記者清晰地了解到,山地所在支撐川藏交通廊道建設工作中,通過災害鏈研究凝聚災害研究力量的宏大圖景。 

      “慣犯”的“杰作” 

      從西藏波密前往林芝的路上,記者隨科研人員來到318國道通麥大橋以南20公里處的易貢湖。 

      318國道向南拐入一條怪石嶙峋的小路,顛簸前行十幾分鐘到達易貢湖后,記者才明白,這條坑坑洼洼的幽閉小徑兩旁散落的巨石,竟是由泥石流從隱匿在烏云深處的高山上沖刷下來的。 

      200049日,上游滑坡轉變為碎屑流,堵塞了易貢藏布江。”中科院山地所研究員陳寧生說。 

      據山地所科研人員考察,2000年的崩塌,泥石流從距地面高差3000多米的峰頂奔流而下,裹挾起溝道里的松散石塊,長途奔襲了8.5公里,在易貢藏布江形成了長達4.6公里、前沿最寬達3公里、高達60~110米近似喇叭狀的天然壩體。 

      “這整座山都是那時候帶下來的。”陳寧生指著溝道兩側的高崖說。據科研人員后來的考察分析,那一次災害的堆積量達3億立方米。 

      然而,當記者站在溝口放眼向山頂望去,從山頂到記者所站的位置,已然形成了一道狹長的扇形溝道。科研人員告訴記者,如今的地形是后期泥石流多次沖刷的“杰作”。 

      “從2000年到現在,接近17年的時間,這里又沖刷出一條泥石流溝道。”山地所總工程師游勇介紹說。依據山地所科研人員的考察,易貢泥石流每年會發生5次左右,屬于災害“慣犯”。 

      “據我們考察,在泥石流溝道上方有1.71億方的不穩定體,并且這里比較破碎,構造非常發育,有三個斷層在此交匯,所以未來還有發生大規模災害的可能。”陳寧生說。 

      把災害關在溝內 

      依據科研人員的考察,陳寧生擔心,如2000年那樣的災害,有可能在50年一遇的地震、干濕氣候疊加作用下,再度演化成一條貽害無窮的“災害鏈”。 

      事實上,在2000年泥石流堵塞易貢藏布江形成堰塞湖兩個月后,堰塞湖曾發生潰決,將災害的威力釋放到下游,并帶來了毀滅性打擊。 

      “一天之內,河水從100米全部潰決到底,形成每秒12萬方的流量,將下游公路、村莊、通訊設施完全摧毀。”游勇告訴記者,當時的流量比三峽電站百年一遇的洪水流量還大。 

      堰塞湖潰決還在下游造成了35處滑坡崩塌次生災害,危害巨大。 

      一場災害能夠產生如此強大的“遠程效應”,令為川藏交通廊道安全提供保障的山地所人對這個20多公里外的泥石流溝予以“特別關照”。 

      在科研人員的眼里,易貢泥石流溝可以說是一個“山地災害博物館”。在這個狹長的溝道中,滑坡、碎屑流、堰塞體、潰決洪水、次生滑坡災害和泥石流悉數登場,形成了一條完整的山地災害鏈條。 

      災害影響大,且有反復發作的趨勢,該如何盡可能地削弱這一災害點對川藏交通廊道的遠程影響? 

      科學家除了在川藏鐵路等在建項目選址上苦下功夫之外,還借助政府部門規劃的生態工程為交通廊道多加了一道安全閥——斬斷災害鏈,將災害控制在溝道之內。 

      “現在計劃在附近修建一個30多米的攔水壩,一旦再次發生泥石流堵江,我們可以將水通過管道進行排導,防止堰塞湖發生潰決。”陳寧生指著易貢泥石流溝東側的鐵山說。 

      整合力量干大事 

      通過文獻分析了解災情基礎信息,借助遙感解釋排查災害點,再利用山地災害動力學分析實驗及動力模擬系統評估風險,最終給出防治建議——借助這一整套科學研究流程,山地所的科研人員已充分了解了易貢泥石流溝,對它的隱患也有了較為全面的認識。 

      然而,對這樣的風險如何實現準確地預測,又是否存在其他更有效的防治手段——這些來自“山地災害博物館”的疑問,將困擾當下山地災害研究的難題暴露在科研人員面前。 

      “要做山地災害鏈的研究,很多科研設備都需要自己設計制造。”山地所副所長陳曉清說,對災害鏈的研究,需要模擬振動、溫控、降雨三種工況疊加下的災害情況。 

      “這三種工況都考慮進來,可以有效研究土體破壞、滲流機理等,為大型碎屑流的運動距離預測、危險范圍分析提供基礎參數,也可以為冰川泥石流的土體破壞機理、啟動條件等提供基礎數據。”陳曉清說。 

      這些數據可以為山地災害的監測預警閾值提供更有力的支持,比如氣溫升高到何種程度會暴發冰川泥石流,降雨到什么程度會引發泥石流,這些信息都可以實現量化,為有效的監測預警提供數據支撐。 

      然而,要收集整合齊這些關鍵數據,并最終走到準確監測預警那一步,仍有很遠的距離,也需要來自各方更加長期穩定的支持。 

      “中科院更加認識到了災害研究的重要性,正在開展聚合中國優勢減災科研力量的頂層設計。”陳曉清介紹說。 

      這意味著,在不遠的將來,中科院相關災害研究的力量,將更加緊密地協同和凝聚,攜手打通災害預判、風險分析、防治和災害管理的各個環節。 

      到那時,不僅災害研究的相關力量實現強強聯手,諸如微小衛星、微電子技術在數據傳輸等方面的優勢,也都有望在山地災害的監測預警中大顯身手。 

      《中國科學報》 (2017-07-06 1版 要聞) 

     

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