4月19日在去往唐家山堰塞湖的路上,四川省政协工作人员王永川向《科学时报》记者讲述了去年5月12日,老北川政府大楼倒塌前后的情形,他说,“很多人在地震时及时跑出来了,大家跑到楼前的广场时都松了一口气。但是在大约8分钟后,一股巨大的泥石流忽然冲过来,将未倒塌的建筑物向前冲了近百米,有的建筑物彻底被这场洪水一样的泥石流淹没了。这是真正的灾难!那些喘息未定的人基本都被吞进去了。”
官方统计数字是,这场泥石流导致1600多人丧生。然而,这一切还远远没有结束。
“今年5月,雨季的到来将诱发多种次生灾害,肯定还会造成人员伤亡。”不止一位最近常去灾区考察的专家对本报记者表达了对雨季的担忧。
去年一场暴雨,警示今年雨季
对雨季的担心,缘于去年9月24日一场暴雨引发的悲剧。“9·24”暴雨在多处形成泥石流、滑波,仅在北川县擂鼓镇就造成200多人死伤。在受损严重的擂鼓镇柳林板房区,泥石流将部分板房冲毁,整个小区内到处是积水和淤泥,已经无法居住,2000多名受灾居民不得不再次搬迁。这场大雨带来的洪水泥石流,令北川县禹里乡也遭受了毁灭性破坏。
家住北川县擂鼓镇柳林村的刘炳兴盖了座二层小楼,在村中这是值得炫耀的资本。但去年他的小楼被震垮了,一家人只好在屋前搭个帐篷居住。不幸却接踵而来,“9·24”暴雨引发了巨大的泥石流,从山上携带无数石块儿快速飞滚而来。在他的旧屋残迹旁边,形成了一条堆满大大小小石头的宽沟。
现在刘炳兴住在政府资助的板房区里,没人告诉他今后该怎么办,没有田地、没有房屋,这就是他家的现实状况。像他这样的家庭,在灾区还有很多,但他们依然是幸运的。
4月19日下午,指着远处几十米外的乱石堆,刘炳兴对记者说,“我家属跑得不及,被泥石流冲出去40米,万幸冲到那儿时被救上来了。”就在这场泥石流的袭击中,他右边的邻居失去了孩子,左前方的住户则失去了妻子。
“与以往我们的经验不同,这次地震出现了很多新的现象。有高达1/3的人死于次生灾害,这是我们给国家提出来的数据。”中国地质科学院地质力学研究所研究员吴树仁对记者说。
地震次生灾害,是指由于强烈地震造成的山体崩塌、滑坡、泥石流、水灾等,威胁人畜生命安全的各类灾害。汶川地震震级大、震源浅、活动断裂多,而龙门山脉山高坡陡,历来就是地质灾害高发区。
经过大量科考,研究人员判定,此次次生地质灾害主要沿发震断裂和龙门山断裂带成带发育,特别是沿映秀——北川断裂带崩塌、滑坡密集发育,其次是沿龙门山前断裂带和后山断裂带的有关河谷地段和公路两侧发育,大多数表现为崩滑混合的碎屑流,尤其是陡峻的基岩斜坡发生大量的崩塌、滑坡。崩塌及滑坡的成带、成群发育,极大地加重了地震重灾区的灾情,毁坏了大多数公路,摧毁和埋没了村庄和房屋,特别是在映秀镇和北川县城,大于1/3的死亡和失踪人员被滑坡埋没。尤其是一些大型高速远程滑坡堵江断流,形成堰塞湖、埋没整个村庄和学校,造成极大的危害和伤亡。
崩塌、滑坡为泥石流的形成进一步提供了丰富的物质来源,地震后如遇高强度降水,又会导致大规模的泥石流灾害。地震也严重破坏了岩土体的稳定性,致使滑坡和泥石流都进入了一个活跃期。专家断言:“这个活跃期将持续20至30年,特别是近5年泥石流、滑坡将特别活跃。”
对研究人员,这是天然地震试验场
4月18日晚上的一场小雨,使擂禹路(擂鼓镇到禹里乡)多处断路。第二天行在这条路上的车辆不得不随时停下来,等待铲车修路。司机们显然已经很习惯这种状态,没有人抱怨,都以都市人群少有的耐心在等待。
道路左侧有一个大的滑坡体,经验丰富的成都理工大学教授唐川让司机赶紧想办法开过去或者倒回来一点,他说:“别停在这儿,太危险了,这个坡面简直就是一个光板子,上边的土层全部滑下来了。下点雨,上边的物质就会从岩石层面滑下来。咱们眼前的这条小沟,很可能就会变成一条大泥石流沟,携带大量泥沙冲到前边的镇子里。这次地震产生的次生灾害,其最明显的表现就是泥石流,去年‘9·24’暴雨已经给我们敲响了警钟。”
唐川说:“此前排查时,调查人员在这里看到的可能只是一个很小的冲沟。但是如果有暴雨来袭,山体的断裂带很难承受,这条小沟就会形成一个扇面泥石流,冲到下边的擂鼓镇去,目前那里还有几千户居民。”
这也是此次地震带来的一个新问题,即便平常看来不具有威胁性的小冲沟,也可能在一场前所未遇的暴雨后酿成大灾,地震已经使整个山体松软了。
就整个中国而言,泥石流、滑坡等次生灾害分布非常广泛。成都山地灾害与环境研究所研究员崔鹏给本报记者提供了一组数据:从分布区域看,中国几乎有463万平方公里——48%的领土——存在灾害状况,涉及29个省市和自治区的1500个县,事实上,中国有44.2%的人口处于这些区域。
而次生灾害的高风险区域,正是在中国西南部和青藏高原周边区域。汶川地震引发的滑坡、崩塌、泥石流灾害,是我国有史以来一次性灾变事件爆发的最严重的地质灾害。据初步排查和遥感资料的统计,已经发生数量多达1.5万处、潜在可能发生的地质灾害隐患点4970处、有危险的堰塞湖34座。这些地质灾害加重了地震灾情,毁坏了重灾区所有公路,直接造成的经济损失占总损失的1/3以上。这场发生在人口较为密集的复杂山区强度最大的地震,不但使山河破碎、满目疮痍,其引发的地质灾害,直接威胁人数达100多万。
地质灾害防治与地质环境保护国家重点实验室副主任、成都理工大学教授李天斌,4月14日接受《科学时报》记者采访时说:“实际上对于科研人员而言,汶川地震不但是千年一遇的极震事件,也是一个1∶1的天然地震试验场。它所引发的这些地质灾害不仅成因机理复杂,还显示出非常独特的、远远超过人们现有认知的动力学特征。”
次生灾害链,有多少研究还需深入
唐川断言:“如果与全世界发生的有记录的地震相比,汶川地震引发的地质灾害是最强的,比唐山大地震诱发的地质灾害严重得多。”
揭示汶川地震发生机理、强震触发地质灾害独特的发生规律与形成机理,以及有效的防治措施等诸多问题,牵动着地质灾害研究人员们的神经。
“大地震及不断的余震已经引发了一个次生灾害链。这个次生山地灾害链形成的背景条件、形成机制和时空演进过程,是我们目前要着手研究的。”崔鹏说,他是“汶川地震次生山地灾害形成机理与风险控制”的课题负责人。这个课题是为了应对次生灾害问题,科技部紧急启动的一个国家重点基础研究发展计划(“973”计划)项目。
在这个科研计划中,研究人员提出的关键科学问题是:第一,强震作用下斜坡失稳破坏机理,强震所造成的崩滑流等山地灾害分布规律及稳定性分区特征;其次,山地灾害形成机理与风险控制,包括汶川地震次生山地灾害的分布规律,震后成灾环境变化等;最后是震后潜在山地灾害的判识、次生山地灾害链形成机理、风险控制。
目前,由吴树仁带领的一个研究小组正在利用高精度遥感解译与地面调查相结合,快速调查汶川地震极重灾区(包括四川的12个县市)引发的崩塌、滑坡、泥石流和堰塞湖等重大次生地质灾害的分布特征、灾情影响和潜在风险,并建立基于ArcGIS平台的次生地质灾害空间数据库。
另外,这次地震还引发了许多新的现象,引起了科研人员的注意。比如,此前的山体滑坡是动力作用下形成,沿着破裂面下滑,但在这次地震引发的滑坡中,研究人员发现了新的现象,崔鹏介绍了他们新的进展:“现在是呈现抛水线状,运动距离远、危害大,没有到过灾害现场的专家是很难想象的。我们已经就此写了论文,但是国外的一些专家对此还难以认同,我想,只有到现场看了才会理解。”
崔鹏说:“还有很多基础研究要做,比如地震造成了大量的堰塞湖,其形成的机理、分布的规律、溃决的风险等都需要分析和研究。第一步就是要认识灾害现象,如果对新的现象把握不好,就谈不上对分布规律的认识;还有其形成和运动的机理这些基础研究要做,我们已布置专人陆续去做实验、观测。”
实际上,汶川地震触发的次生灾害造成的人员伤亡非常惨重,至今仍难以获得完整确切的数据。与此同时,滑坡、崩塌、泥石流带出了很多基础问题亟待深入研究,并且,仅就宏观的救灾而言,也还有很多技术和方法等待科技人员解决。
《科学时报》 (2009-5-11 A3 特别报道)