城镇化与生态文明建设
交通廊道上的“山地”人—— 中科院成都山地所以灾害链聚研究链纪实
2017年07月07日  来源:本报记者 王佳雯    字体大小[]

      ■本报记者 王佳雯 

      从成都到拉萨的川藏交通廊道,横跨14条大江大河,穿越21座海拔4000米以上的雪山,规划建设中的川藏铁路因此被誉为“最难”铁路线。然而,这条“难于上青天”的交通干线所处的川藏交通廊道,一直是中科院成都山地灾害与环境研究所的主战场之一。 

      2017走进中科院“科技支撑川藏交通廊道建设”记者行活动中,记者一路从成都沿318国道前往西藏林芝,对川藏交通廊道南线进行了考察。为期12天的考察,让记者清晰地了解到,山地所在支撑川藏交通廊道建设工作中,通过灾害链研究凝聚灾害研究力量的宏大图景。 

      “惯犯”的“杰作” 

      从西藏波密前往林芝的路上,记者随科研人员来到318国道通麦大桥以南20公里处的易贡湖。 

      318国道向南拐入一条怪石嶙峋的小路,颠簸前行十几分钟到达易贡湖后,记者才明白,这条坑坑洼洼的幽闭小径两旁散落的巨石,竟是由泥石流从隐匿在乌云深处的高山上冲刷下来的。 

      200049日,上游滑坡转变为碎屑流,堵塞了易贡藏布江。”中科院山地所研究员陈宁生说。 

      据山地所科研人员考察,2000年的崩塌,泥石流从距地面高差3000多米的峰顶奔流而下,裹挟起沟道里的松散石块,长途奔袭了8.5公里,在易贡藏布江形成了长达4.6公里、前沿最宽达3公里、高达60~110米近似喇叭状的天然坝体。 

      “这整座山都是那时候带下来的。”陈宁生指着沟道两侧的高崖说。据科研人员后来的考察分析,那一次灾害的堆积量达3亿立方米。 

      然而,当记者站在沟口放眼向山顶望去,从山顶到记者所站的位置,已然形成了一道狭长的扇形沟道。科研人员告诉记者,如今的地形是后期泥石流多次冲刷的“杰作”。 

      “从2000年到现在,接近17年的时间,这里又冲刷出一条泥石流沟道。”山地所总工程师游勇介绍说。依据山地所科研人员的考察,易贡泥石流每年会发生5次左右,属于灾害“惯犯”。 

      “据我们考察,在泥石流沟道上方有1.71亿方的不稳定体,并且这里比较破碎,构造非常发育,有三个断层在此交汇,所以未来还有发生大规模灾害的可能。”陈宁生说。 

      把灾害关在沟内 

      依据科研人员的考察,陈宁生担心,如2000年那样的灾害,有可能在50年一遇的地震、干湿气候叠加作用下,再度演化成一条贻害无穷的“灾害链”。 

      事实上,在2000年泥石流堵塞易贡藏布江形成堰塞湖两个月后,堰塞湖曾发生溃决,将灾害的威力释放到下游,并带来了毁灭性打击。 

      “一天之内,河水从100米全部溃决到底,形成每秒12万方的流量,将下游公路、村庄、通讯设施完全摧毁。”游勇告诉记者,当时的流量比三峡电站百年一遇的洪水流量还大。 

      堰塞湖溃决还在下游造成了35处滑坡崩塌次生灾害,危害巨大。 

      一场灾害能够产生如此强大的“远程效应”,令为川藏交通廊道安全提供保障的山地所人对这个20多公里外的泥石流沟予以“特别关照”。 

      在科研人员的眼里,易贡泥石流沟可以说是一个“山地灾害博物馆”。在这个狭长的沟道中,滑坡、碎屑流、堰塞体、溃决洪水、次生滑坡灾害和泥石流悉数登场,形成了一条完整的山地灾害链条。 

      灾害影响大,且有反复发作的趋势,该如何尽可能地削弱这一灾害点对川藏交通廊道的远程影响? 

      科学家除了在川藏铁路等在建项目选址上苦下功夫之外,还借助政府部门规划的生态工程为交通廊道多加了一道安全阀——斩断灾害链,将灾害控制在沟道之内。 

      “现在计划在附近修建一个30多米的拦水坝,一旦再次发生泥石流堵江,我们可以将水通过管道进行排导,防止堰塞湖发生溃决。”陈宁生指着易贡泥石流沟东侧的铁山说。 

      整合力量干大事 

      通过文献分析了解灾情基础信息,借助遥感解释排查灾害点,再利用山地灾害动力学分析实验及动力模拟系统评估风险,最终给出防治建议——借助这一整套科学研究流程,山地所的科研人员已充分了解了易贡泥石流沟,对它的隐患也有了较为全面的认识。 

      然而,对这样的风险如何实现准确地预测,又是否存在其他更有效的防治手段——这些来自“山地灾害博物馆”的疑问,将困扰当下山地灾害研究的难题暴露在科研人员面前。 

      “要做山地灾害链的研究,很多科研设备都需要自己设计制造。”山地所副所长陈晓清说,对灾害链的研究,需要模拟振动、温控、降雨三种工况叠加下的灾害情况。 

      “这三种工况都考虑进来,可以有效研究土体破坏、渗流机理等,为大型碎屑流的运动距离预测、危险范围分析提供基础参数,也可以为冰川泥石流的土体破坏机理、启动条件等提供基础数据。”陈晓清说。 

      这些数据可以为山地灾害的监测预警阈值提供更有力的支持,比如气温升高到何种程度会暴发冰川泥石流,降雨到什么程度会引发泥石流,这些信息都可以实现量化,为有效的监测预警提供数据支撑。 

      然而,要收集整合齐这些关键数据,并最终走到准确监测预警那一步,仍有很远的距离,也需要来自各方更加长期稳定的支持。 

      “中科院更加认识到了灾害研究的重要性,正在开展聚合中国优势减灾科研力量的顶层设计。”陈晓清介绍说。 

      这意味着,在不远的将来,中科院相关灾害研究的力量,将更加紧密地协同和凝聚,携手打通灾害预判、风险分析、防治和灾害管理的各个环节。 

      到那时,不仅灾害研究的相关力量实现强强联手,诸如微小卫星、微电子技术在数据传输等方面的优势,也都有望在山地灾害的监测预警中大显身手。 

      《中国科学报》 (2017-07-06 1版 要闻) 

     

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