作者:齐芳 来源:光明日报 发布时间:2017/7/6 13:43:17
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把实验室建在山体滑坡现场
记中科院成都山地灾害与环境研究所山地灾害研究团队

 

山地所的科研人员使用三维激光扫描仪检测滑坡体。本报记者 齐芳摄/光明图片

有这样一群科学家,他们把实验室建在泥石流的源头、堰塞湖的坝上、滑坡体的脚下……他们就是中国的山地灾害研究者。中国科学院成都山地灾害与环境研究所(以下简称“山地所”)所长文安邦研究员说:“中国是一个多山国家,山地灾害频发。我们深入最危险的地方,就是为了守护中国的山地安全,尽最大可能保障人民生命、财产安全,保障国民经济和社会的可持续发展。”
 
6月20日至6月30日,记者跟随山地所的科研人员对川藏交通廊道开展科学考察,为川藏铁路雅安—林芝段选线做准备。
 
川藏交通廊道的“科技护卫”
 
6月25日,西藏八宿县旺北村,三面环山、一面邻水,是川藏铁路康林段备选线路可能通过的地点之一。山地所总工程师游勇指着旺北村背后的一座山说:“这其实是一个巨型滑坡堆积体,范围有165万平方米,体积达到8000万立方米。我们要回答的问题是——川藏铁路从八宿出来、溯冷曲河而上,能不能经过这里?线路如何设计最安全?是挖隧道,还是建明线?需要进行哪些防护措施?”
 
雨中,山地所的科研人员和中铁二院的工程设计人员一起登上了滑坡体。山地所副研究员柳金峰、杨宗佶、李秀珍等开始用地质雷达给滑坡“体检”,游勇和中铁二院高级工程师夏烈等拿着地图开始了讨论。游勇说:“我们已经对这里进行了几次考察,初步认为川藏铁路可以沿着滑坡堆积体前缘修建明线。当然,目前仍处于选线规划阶段,若确定将经过这一路段,我们还将做进一步研究论证。”
 
从景观上看,川藏交通廊道是一条最美廊道,但同时,它也是一条最危险的廊道——它跨越多个断裂带,仅初步调查就发现各种类型的大中小型崩塌点377处,各种类型的大中型泥石流沟谷341条,从10月上旬至翌年4月中旬,各大山岭路段都会遭遇雪害……
 
但川藏交通廊道必须打通——它涵盖川藏公路、川藏铁路(在建)、川藏高速公路(规划)、输油管线、电力设施等重要线型基础设施,是我国联通内地至西南边陲的重要陆路交通合集,关乎区域发展和国家安全。
 
为了保障川藏交通廊道的建设,近两年来,游勇带着团队几乎走遍了每一个可能发生山地灾害的地点:“川藏公路318国道、317国道西藏段几乎是用将士们的血肉铺就的,这样的情况今天不应再发生。而且我们现在要建的是高速铁路、高速公路,对施工和运营的要求更高,对科学技术保障提出了更高要求。”
 
“显著的地形高差、强烈的板块活动、频发的山地灾害和脆弱的生态环境,让川藏交通廊道无论在工程建设还是后期营运上,都成为世界上风险最高的交通廊道。”文安邦介绍,不仅仅是选线阶段,在川藏交通廊道建设和运营的全阶段,科技都将发挥重要作用——在选线规划阶段,科学家要进行大范围地质灾害调查,画出建设禁区,绕避开大的地质灾害点;“但在这条廊道上,我们不可能避开所有灾害点”,因此,在铁路、公路等的设计和建设阶段,要对地质灾害的规模、大小和影响做出分析和判断,并提供工程解决方案;在运营阶段,要建立完善的灾害数据库,对重点地区进行监测和预警,并在灾害发生时提供快速、有效的处置方案。
 
为中国与世界山地安全贡献力量
 
6月24日,四川茂县发生特大山体滑坡。正带队在川藏交通廊道考察的游勇的手机几乎要被“打爆”了,相关部门要求他参加电话会商,分析灾害发生原因,制定下一步工作方案。与此同时,山地所的其他科学家已经第一时间赶到茂县,对灾害现场进行勘察。
 
汶川地震、芦山地震、唐家山堰塞湖、樟木滑坡……在每一个山地灾害发生现场,都会看到中国山地研究者的身影。山地所副所长陈晓清研究员说:“我们研究所、中国山地科学研究的几代科学家想要解决并为之努力不懈的,不仅仅是一条川藏交通廊道,更是希望摸清山地灾害‘家谱’,弄清楚发生机理,建立数据库进行预测预警,提供经济上合理、技术上可行的解决方案。”
 
如今,中国山地灾害研究者们取得了世界领先的成果:在山地灾害机理研究方面取得突破性进展,创新性地设计了堰塞坝漫顶溃决试验设备、滑坡模拟试验设备等科学装置,产出了一批高水平论文和学术专著,建立了区域地质灾害数据平台。在山地灾害防治技术方面,建立了冰川泥石流流量等系列关键参数的计算方法,针对冰湖溃决型特大泥石流,提出阶梯深潭结构型泥石流排导技术等15项关键技术,在我国西南山区重大泥石流滑坡灾害点开展了上百处防治示范。
 
现在,这些研究成果正在向“一带一路”相关国家辐射。山地灾害研究的领军人物、副所长崔鹏院士说:“尼泊尔、哈萨克斯坦等诸多‘一带一路’相关国家也面临着山地灾害问题,我们的科学积累不仅要服务于中国,更要服务于‘一带一路’建设。”据介绍,中国科学院于2016年启动了“一带一路”自然灾害风险与综合减灾国际研究计划,陈晓清团队与巴基斯坦科学家组成联合研究队伍,考察“中巴经济走廊”,解决了中巴喀喇昆仑公路减灾的关键技术问题;中国科学院南海海洋研究所王东晓团队构建了斯里兰卡周边海洋气象数值预报平台;中国科学院新疆生态与地理研究所陈曦团队与塔吉克斯坦科学院合作,对高风险的萨雷兹堰塞湖进行联合考察,制定了监测方案……中国科学家正在为世界山地灾害防治贡献力量。
 
寂寞与危险中坚守的山地灾害研究者
 
然而,山地灾害研究并不是一门显学。游勇介绍,原来国际上山地灾害研究比较先进的是环阿尔卑斯山的几个国家,“但这些年他们的相关研究和论文大大减少。原因很简单,这些国家人口少、经济实力比较强,把相关危险地区的人都迁走了,所以系统性的研究就相对少了”。在国际相关研究减少的背景下,中国山地灾害研究显得有些寂寞。
 
不只寂寞,落石、崩塌、泥石流、地震……几乎每一个山地灾害研究者都遇到过生命危险。
 
60岁的崔鹏曾在中科院东川泥石流观测研究站待了11年,最美好的青春岁月几乎都与泥石流为伴。他也多次第一时间带队深入地震、泥石流灾区,开展次生山地灾害评估,经历过多次生死考验。
 
让43岁的陈晓清最紧张的一次经历,是2002年在西藏波密易贡滑坡考察,“我们每天早晚要靠溜索横渡易贡藏布江,就是一根绳子绑在腰间,一旦掉下去肯定救不回来”。
 
35岁的杨宗佶说,最让他害怕的是2013年芦山地震,“我们当天下午就赶到震中调查地震诱发地质灾害情况,结果遇到了强余震,地动山摇。那一瞬间真是害怕!”
 
“我们所遇到的危险和老一辈科学家相比就不算什么了。我们今天有车、有无人机、有遥感监测,老一辈科学家几乎都靠步行、设备靠肩扛,他们所面对的危险比现在高出数倍。”站在西藏林芝地区古乡沟泥石流防护墙上,陈晓清回忆,古乡沟泥石流始于1953年,几十年来,它经过多个活跃期、暴发了数次大型泥石流、数百次中小型泥石流,目前仍偶有小规模水石流和稀性泥石流发生。而从1954年开始,中国山地灾害研究者们就对这条沟开始了持续观测。“那次考察是由我国著名冰川学家施雅风院士带队的,我们现在都无法想象他们是如何走进来的!从那以后,我们在古乡沟开展持续观测,加深了我们对冰水混合型泥石流的认识。”
 
寂寞与危险中,一代代中国山地灾害研究者坚守着,无人退缩。游勇说:“针对山地灾害频发的局面,人口迁移这一解决方法对中国来讲是不现实的。我们只能加强山地灾害的相关研究,保障人民的生命、财产安全,保障国民经济的发展。而这是中国科学家的责任和担当。”
 
    (本报记者 齐芳)
 

 

 
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