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大自然就是天然实验场

2018-07-10 09:51:21|来源:经济日报|编辑:于苏燕 |责编:韩东林

5月12日拍摄的四川汶川县城。 新华社记者 薛玉斌摄

  10年间,地质灾害防治与地质环境保护国家重点实验室从一个以工程地质、高边坡治理见长的实验室,发展成为汶川地震相关研究领域的“最强学术团队”。除研究汶川地震同震灾害和震后泥石流灾害外,实验室对地震灾区地质灾害动态演化规律长期关注和研究,直到灾区地质灾害的活动性恢复到震前水平

  回望10年,时间可以改变一个人,也可以塑造一代人。

  成都理工大学地质灾害防治与地质环境保护国家重点实验室(以下简称为地灾国重实验室),一个曾经以工程地质、高边坡治理见长的实验室,在“5·12”汶川特大地震发生后,将研究重点转向防灾减灾事业。

  10年的持续发力让地灾国重实验室成为汶川地震相关研究领域的“最强学术团队”。实验室5次主办汶川地震主题国际学术研讨会,与意大利、荷兰等国家共建震后科学研究基地……

  “作为我国地质灾害防治领域唯一的国家重点实验室,我们一定要把汶川地震研究清楚,10年、50年,甚至更久,这是一场接力赛。”地灾国重实验室常务副主任许强告诉经济日报记者。

  正如许强所说,“大自然就是我们的天然实验场”。

  研究成果丰硕

  对于汶川地震区灾害特点和发展演化的研究结出累累硕果,履行着“要将汶川地震研究清楚”的承诺

  2008年4月,因为长年在野外工作,许强买了一辆越野车作为代步工具,车牌号为川A0512Q。1个月后,“5·12”汶川特大地震发生,这辆带着“512”数字的越野车在此后10年时间里几乎跑遍了灾区的每个角落。

  “我是2008年5月13日上午8点左右到达北川的。当时北川灾情十分严重,人员伤亡惨重,灾情勘查一刻也停不下来。”许强说,近2个月的时间,他和自己的团队几乎没离开过灾区。

  经历几个月地质灾害勘查等工作,地灾国重实验室立下了“要将汶川地震研究清楚”的承诺。之后的10年里,研究汶川地震区灾害的特点和发展演化,结出累累硕果。

  2008年至2009年灾后恢复重建期,地灾国重实验室重点开展了汶川地震同震灾害的排查、灾后重建选址、全省地质灾害防治专项规划编制、重大地质灾害点的勘察和治理工程设计等工作,研究了汶川地震过程中触发的数万处滑坡崩塌、滑坡坝和堰塞湖的特征、发育分布规律及其成因机理。

  2010年至2013年为震后泥石流灾害集中爆发期,地灾国重实验室将部分研究重点转向震区泥石流调查评价、成因机理、监测预警和防治工程技术方法等方面。

  2013年至今的震裂山体高位滑坡期,依托于“973”计划、国家自然科学基金委创新研究群体项目,地灾国重实验室提出并构建了基于“天—空—地”一体化的重大地质灾害隐患识别的“三查”体系,并牵头成功申报了科技部重点研发计划。目前,“三查”体系已在四川、贵州等地开展示范应用。

  攻克世界难题

  创造性地提出“水砂分流”等泥石流治理新思路,成功治理了文家沟特大泥石流

  汶川地震发生后,产生了上百万立方米的松散固体物质,一旦遭遇强降雨天气,很容易转化为泥石流灾害。同时,强震区泥石流往往具有物源地处高位且异常丰富,沟床纵坡降大致使其规模大、流速快、破坏力强等特点,治理难度非常大。让许强记忆犹新的是2010年绵竹清平乡文家沟特大泥石流的成功治理。长期关注该工程的业内人士评价:一个世界性的难题被攻克!

  “5·12”汶川特大地震触发的文家沟滑坡,产生了超过8000万立方米的松散固体物质,其中约5000万立方米堆积在海拔1300米的平台至文家沟沟口1000米长的地段内,异常堆积的松散物源成为泥石流爆发的“炸弹”。

  2010年8月13日,绵竹清平乡降雨量达到250毫米,持续强降雨导致特大泥石流爆发,清平乡两岸沟谷共冲出600万立方米的固体物源,差点将清平乡整体掩埋,其中,文家沟就“贡献”了450万立方米,相当于当年8月8日舟曲泥石流的2.5倍。

  许强告诉记者,我国地质灾害的治理有一套较为成熟的技术规范,治理工程方案设计有据可依、有规范可查,震后的地质灾害治理也不例外。“但当时的泥石流规范依据的是一般地区的泥石流治理经验,对汶川地震灾区显然有些‘水土不服’。”

  许强带领地灾国重实验室的成员创造性地提出“水砂分流”等泥石流治理新思路,即充分利用现场的地形条件以及水源和物源条件,采取引水隧洞将上游冲刷1300米平台集中堆积物的水源拦截排走,实现水源与物源分离,让巨量松散物源不能转化为泥石流,从而成功解决了文家沟泥石流的治理难题。

  “方案经过22位专家16次评审,修改、讨论,再修改、再讨论……可以说是经过了重重考验。”许强介绍,2011年4月28日,引水隧道工程全线贯通,此后的数年时间里,文家沟泥石流治理工程经历了多次强降雨的考验,筑起了稳固的防灾减灾堡垒。

  防灾没有尽头

  持续研究地质灾害成因机理,不断升级防灾减灾技术,努力实现对重大灾害隐患的提前识别和发现

  曾有人问许强,汶川地震已经过去10年了,为什么还要继续研究?

  “日本学者对1923年关东地震发生后地质灾害活动性做过长期持续监测,地震发生后地质灾害的活动性经历了约60年才恢复到震前的水平,其观测结果对汶川地震有很好的参考借鉴意义。”许强说,汶川地震发生前,地灾国重实验室9个团队中仅有1个团队在做与地震地质灾害相关研究,地震发生后至今,相关团队已增至6个。

  还有人问许强,关于汶川地震今后你们还能研究什么?

  许强告诉记者,除研究汶川地震同震灾害和震后泥石流灾害外,实验室科研人员的研究视野已经转到地质灾害链和长期效应方面,将对地震灾区地质灾害动态演化规律进行持续长期关注和研究,直到灾区地质灾害的活动性恢复到震前水平,这个时间可能会超过50年,因此可能需要几代人的持续研究。

  “对实验室而言,最重要的是如何把研究成果运用于实际保障人民生命财产安全。我们心里最大的愿望就是可以通过持续研究地质灾害成因机理,不断升级防灾减灾技术,真正实现对重大灾害隐患的提前识别和发现,对发现的灾害隐患进行全天候实时监控,一旦发现临灾前兆及时预警,在灾害实际发生后快速评估和应急处置,减少地质灾害对人类的破坏和危害。”地灾国重实验室研究员范宣梅说。

  灾害隐患提前监测预警、防患于未然是实验室科研人员的共同心愿,他们一直在为之努力。2017年9月30日,地灾国重实验室研发的“地质灾害实时监测预警系统”提前8小时向远在千里之外的甘肃省永靖县盐锅峡镇党川村发布了黑方台滑坡红色预警信息,当地政府部门收到预警后随即组织人员撤离,这也是实验室2017年第二次对黑方台滑坡成功预警。

  结束采访时,记者在地灾国重实验室一楼大厅看到,“地质灾害实时监测预警系统”源源不断将各地的监测数据悉数实时同步传回……(刘 畅)

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