在西藏的崇山峻岭间，大大小小的冰川湖泊星罗棋布。由于气候变化的原因，冰川融化和冰湖解冻加速，造成冰湖溃决并形成泥石流，给当地交通、经济以及人民的生命财产构成严重威胁。

 

在交通部西部交通建设科技项目和国家自然科学基金的支持下，中国科学院水利部成都山地灾害与环境研究所联合西藏自治区交通科学研究所和重庆交通大学共同开展了西藏冰湖溃决泥石流研究。经过3年努力，课题组提出川藏公路南线然乌至培龙段冰湖泥石流坝溃决预警技术方案，促进了冰湖泥石流坝溃决防灾能力的提高。

 

 

川藏公路南线然乌到培龙路段是西藏干线公路，迂回于高山巨壑和湖泽谷地之间，中间点缀着变幻多姿的湖泊和纯净宏大的冰川，被誉为人间仙境。然而，这美景却遭受着冰湖溃决、泥石流等自然灾害的侵扰，美丽中带着哀愁。

 

西藏冰湖溃决泥石流集中分布于东南部的帕隆藏布、波曲及朋曲流域。研究人员介绍，冰湖溃决泥石流是高山冰湖溃决洪水引起的突发性泥石流。它在流动过程中，不仅直接冲毁或掩埋公路、耕地、房屋、桥梁等，而且侵蚀沟床，引发沿途沟壁发生崩塌、滑坡等次生山地灾害。另外，冰湖溃决泥石流堵塞坝一旦溃决，将会形成洪水，造成的灾害损失比一般的暴雨泥石流要严重得多。

 

2006年，课题组研究人员驾车前往然乌至培龙段考察。此路段频发泥石流，约6公里长的道路崎岖不平。左侧车窗望下去是奔流的帕隆藏布江，右侧车窗望上去是随处可见的崩塌落石。成都山地灾害与环境研究所研究员程尊兰安慰第一次来的年轻研究人员说：“这就是西藏的交通命脉，年年断，年年保通。”

 

程尊兰告诉记者，路上随时都能看见运输物资的大卡车。如果一遇到天阴下雨，灾害多发，运输人员的安全肯定没有保证，“看到那样的情景，深感作为公路工程与山地灾害方面的科研人员，肩负着多么神圣而重要的职责”。

 

为摸清川藏公路沿线冰湖情况，课题组克服重重困难，徒步进行调查、取样、勘测和分析。

 

多依错、光谢错等地区是课题组前期调查取样的重点。这些地方由于面积大、海拔高，溃决的可能性大，且离公路很近。课题组决定以此为突破口，探寻冰湖溃决泥石流的成因。

 

第一次取样是在多依弄巴沟口，这是进入多依错的必经通道。达巴村村长介绍了多依错近些年的洪水堵溃情况。随后，研究人员仔细踏勘沟口地质水文情况，确定观测断面，并初步分析冰湖溃决的可能成因。

 

课题组制定了详细的攻坚计划。随后，研究人员一行10多人从沟口出发徒步进入多依错，全程大约20公里。到达冰湖后，研究人员用探深仪测量湖水深度，并测量出水口的宽度和流速，还在冰湖出水口和冰碛堤取样……

 

经过一段时间的调查，课题组查明了然乌至培龙段公路两侧分布有大小不同冰川461个、冰湖131个，不同类型的具有冰川分布的泥石流沟67条，有潜在溃决危险的冰湖7个。

 

另外，研究人员在对川藏公路南线取样点进行分析后发现，冰湖溃决泥石流的形成因素有冰川面积和厚度，冰湖大小及储水量，湖堤结构与稳固性，沟道纵比降，松散固体物质数量，以及气温和降水等。而气温和降水则是冰湖溃决泥石流形成诸因素中最重要、最根本的诱发因素。

 

 

冰湖溃决泥石流预警技术研究是迄今尚未解决的国际性重大关键技术难题。技术难点集中在冰湖溃决泥石流坝溃决危险性评估、冰湖溃决泥石流坝溃决最大流量及洪水过程的计算、防御和减轻典型冰湖溃决泥石流溃坝预案防治以及典型冰湖溃决泥石流坝溃决预警。

 

为建立冰湖溃决泥石流预警系统，除了进行现场观测、调查、分析外，研究人员还需对冰湖溃决泥石流、坝溃决等进行模拟试验研究。

 

程尊兰告诉记者，模拟试验研究是一系列复杂困难的过程。首先必须清楚要做什么样的模拟试验，以及试验的内容、方法、材料等，并在实地考察过程中加以落实。例如勘测冰湖和堵塞坝体，考察沟口形态以及支沟、主河流量，取样等，以便获得精确的第一手资料。通过分析，再设计具体试验方案，修建试槽，准备砂石等试验材料。

 

在修建试槽的过程中，课题组遇到了一个很棘手的问题：怎样才能调整槽底纵坡以便于模拟不同河床纵坡的影响？一般的试槽底部都是固定的，不可能做一次试验就重新做试槽。经过反复讨论，课题组决定不固定试槽，而是将试槽末端悬吊起来，通过铁链和滑轮来升降调整槽底纵坡，使槽底纵坡能适应模拟不同河床纵坡的情况。

 

通过一系列模拟试验，课题组在米堆沟口建立了一套泥石流坝溃决的监测预警系统，并提出了冰湖溃决、泥石流坝形成与泥石流坝溃决应急防治技术方案。

 

预警系统和技术方案的建立，一方面可以预测冰湖泥石流险情，另一方面还可以对冰湖泥石流造成的危害进行综合治理。这为下游地区的居民点安全和公路桥梁基础设施的安全运营提供了科学保障。

 

《科学时报》 (2010-7-2 A2 要闻)