• 未分类
  • 0

以灾害链聚研究链

中科院成都山地灾害与环境研究所:以灾害链聚研究链

从四川成都到西藏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,因而规划建设中的川藏铁路被誉为“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。

在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了318国道通麦大桥以南20公里处的易贡湖。

从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。

“2000年4月9日,上游引致滑坡,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,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永利,~110米近似喇叭状的天然坝体。

“这整个山,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,那一次灾害的堆积方量达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,这里又冲刷出了一个泥石流沟道。”中科院山地所总工程师游勇介绍说。依据山地所科研人员的考察,易贡泥石流每年都会发生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,有可能在五十年一遇的地震、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,易贡泥石流的危害在2000年堵塞易贡藏布形成堰塞湖后两个月,还曾发生溃决,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,无法不对这个20多公里外的泥石流沟“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的选址中苦下功夫之外,还借助政府部门规划的生态工程为交通廊道多上了一道安全阀——斩断灾害链,将灾害控制在沟道之内。

“现在计划在这附近修建一个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附近说。

整合力量干大事

通过文献分析了解灾情基础信息,借助遥感解译排查灾害点,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,这样的风险如何实现准确的预测,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”的拷问,将困扰当下山地灾害研究的难题暴露在了科研人员面前。

“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爆发冰川泥石流,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,将更加紧密的协同和凝聚,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可以强强联手,诸如微小卫星、微电子技术在数据传输等方面的优势,也都将有望在山地灾害的监测预警中大显身手。

述评——

山地灾害研究:在传承中永续

他们,向灾而行

王佳雯

从四川成都到西藏拉萨的川藏交通廊道,涵盖了川藏公路、在建的川藏铁路、规划中的川藏高速公路,以及输油管线、电力设施等重要线型基础设施,也是中科院成都山地灾害与环境研究所的重要科技布局之一。

从上世纪60年代开始,老一辈山地所人便着眼于对国道318、国道317山地灾害的的调查和防治研究。我国首位从事泥石流研究的中科院院士崔鹏,自上世纪80年代以来就在川藏交通廊道上开展减灾研究,2000年以后,又持续聚焦川藏交通减灾与工程安全,并在减灾机理及防治技术方面取得了重要突破。

从既有的川藏公路,到规划中的川藏铁路和川藏高速公路,山地所人对山地灾害研究的积淀,在川藏交通廊道的灾害调查、交通选线选址、灾害防治工程中都发挥了至关重要的作用。

在这条涵盖了中国最多山地灾害灾种的交通廊道上,山地所老一辈科学家曾带着如今已成为总工程师、研究员的游勇,从米堆沟沟口徒步攀登至米堆冰川上游,考察冰川泥石流的松散物源。

饿了,用当地藏民老乡给的生牛肉果腹;累了,在修路工程队的木板上夜宿。那时的游勇不过二十五六岁,便已开始跟随老一辈科学家行走在川藏交通廊道,为川藏公路的前期改造,与老科学家一起风餐露宿。5月离开,9月归,回到研究所时,门卫已认不出被高原风吹日晒“雕琢”过的科学家们。

如今,西藏的发展需要更高标准的交通设施予以支持、保障。川藏铁路、川藏高速公路,又再度让山地所人多年在川藏交通廊道的积淀绽放光华。

此时,游勇已从二十几岁的“青科”,变成五十几岁的科研领路人。随着年龄的增长,他的高反越来越严重,但跟随在他身后的队伍却日渐庞大。他们的身旁,是全所两百余科研人员的支持,是年轻一代科研人员在一次次科学考察中的执着坚守。

虽然,年轻的科研人员杨宗佶曾在滑坡体的考察取样中,看到巨石滚落到距离同事两三米处,惊出一身冷汗;虽然,女性科研人员李秀珍,在考察中看到寄居在同事身上吸血的蚂蟥,仍心有余悸……但年轻一代的山地人所承载的不怕苦不喊累的气质,支持他们在高海拔、长时间的野外作业中,依然苦中作乐。

记者跟随科研人员考察川藏交通廊道期间,四川茂县发生特大型山地滑坡,致使一百余人被掩埋,山地所人在第一时间组织队伍奔赴受灾现场。

排除一处灾害的喜悦,未能阻止类似茂县灾害发生的失落——在山地所人身上,山地灾害已成为他们最敏感的神经。这份基于对国计民生安危责任的大爱,让山地所人在一次次山地灾害中与救援人员一道,成为向灾而行的勇士;也在一次次重大工程保障中,成为排查灾害、防御灾害的排头兵。

未来,我们或许仍无法完全抵御灾害的侵袭,但这样一个在位于海拔四五千米的滑坡堆积体上勘察探测、在坡度四五十度的泥石流堆积体上研究取样的科学家群体,仍值得人们为他们的努力点个赞。

You may also like...

发表评论

电子邮件地址不会被公开。 必填项已用*标注

网站地图xml地图