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第471期(总第471期) 2017年6月30日   本期四版  上一期  下一期  更多期次  
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地质灾害防治,我们在行动———刘春教授详解西部高山深壑地区的滑坡灾害应对





考察队员在西部山区,小图为考察无人机在工作


  6 月24 日凌晨5 时45 分,四川 阿坝藏族羌族自治州茂县叠溪镇新 磨村新村组富贵山山体突发高位垮 塌。垮塌方量约800 万立方米,最大 落差1600 米,岷江支流松坪沟河道 堵塞2 公里,灾害造成了重大人员 伤亡和财产损失。
  灾害发生后,我校测绘与地理 信息学院刘春教授对记者说,专家 们的现场踏勘分析认为这是一起 “降雨诱发的高位远程崩滑碎屑流 灾害”。简单地说,是山顶岩体突然 崩塌,向山下滚落过程中带动斜坡 碎屑一起运动而造成的。此次高位 崩滑发生在海拔3400 米以上,距离 受灾村庄高差超过1250 米,所以遇 上降雨,便引发了这场大灾。
  今年春天,刘春带队深入 龙门山区考察“龙门山区、藏区山大沟深,又 是地震高发地带,地质灾害的风险 太大了。”刘春说。今年4 月3 日,我 带队进入四川丹巴地区,告别春色, 与) 山同行。先到四姑娘山,然后用 携带的无人机在藏区开展拍摄,我 们爬上陡峭的山坡,景色当然非常 美,但你知道哪块石头藏着滑坡的 危险?美丽的藏寨就在贴在那些鲜 花绿树、顶着) 山白云的坡上!我的 微信里有这么一段话:“大滑坡与山 路、远山、云彩和牛,中国最美丽乡 村甲居藏寨在一个大滑坡上。”“依 山而建是羌藏的特色,大渡河上铁 桥的那边是藏寨,一个个滑坡地质 灾害却危及这些美丽的乡村。”我们 随后来到金川县测绘地理信息局, 了解、会商各种地质情况。“这次野 外滑坡考察,作为卫星定量解译结 果的地面验证,我们一方面深度认 识地质灾害的形成和前兆识别,二 来感受到国家对基层百姓基础设施 的关注和投入超乎我的想象。”他在 考察微博中感慨。
  随后的4 月17 日,刘春、黄雨 等主导的中欧滑坡地质灾害遥感观 测与定量分析国际学术论坛在同济 召开。会议吸引了包括联合国教科 文组织地质灾害防治委员会副主席 尼克拉·卡萨格力( Ni cola Casagli) 教授、国际地质灾害减灾联合会主 席吕胜宫( Masakatsu Mi yaji ma)教授 在内的多个国家和地区的专家参 加,刘春说会议是科技部国家973 计划“西部山区大型滑坡致灾因子 识别、前兆信息获取与预警方法研 究”的一部分。
  在两天的学术交流与实验室考 察中,与会代表围绕滑坡灾害成因 机理、无人机数据定量解译、地空传 感网构建、卫星影像识别分析、滑坡 灾害防治新技术等展开交流和讨 论。刘春说,随着全球气候变化的加 剧,频繁发生的滑坡灾害已经成为 亚洲和欧洲国家遭受影响最严重的 地质灾害之一,滑坡地质灾害的预 警与防治已经成为包括工程地质、 测绘、信息、结构等多个学科交叉研 究的热点。目前遥感对地观测的手 段已经成为滑坡地质灾害前兆识别 和灾害预警的主要手段。
  刘春说,稍早前我们还主持召 开了第三届全国激光雷达大会。 2015 年的这次会议吸引了来自科 研院所、高等院校和相关企业等 104 家单位近400 名代表,大家针 对激光雷达基本理论、系统研制、数 据获取、大气环境激光雷达、数据处 理与系统开发、激光雷达应用等方 面的热点问题,设了34 个特邀报 告、87 个口头报告。今年5 月,我又 参加了第四届激光雷达大会,感到 本届大会的已从地面激光雷达走向 卫星激光雷达,算法研究走向综合处 理能力提升,单一激光雷达走向激光 与光学的耦合,点云数据处理走向硬 件装备提升配合数据处理,测绘行业 应用走向行业综合运用,新特点鲜 明,随之而来的新技术都会在西部地 质灾害的防治中发挥作用。
  我们团队针对滑坡做了 几年的研究观测“甲居藏寨被网友誉为美得让 你彻底无语的地方。”刘春介绍,这 个寨子位于甘孜州丹巴县境内,就 在一个大滑坡体上,这里居住着嘉 绒藏族140 余户人家,藏寨从大金 河谷层层向上攀缘,一直伸延到卡 帕玛群峰脚下,整个山寨依着起伏 的山势迤逦连绵,在相对高差近千 米的山坡上,一幢幢藏式民宅泼洒 在绿树丛中。2005 年《中国国家地 理》杂志组织的“选美中国”活动中, 以它为代表的“丹巴藏寨”被评为 “中国最美的六大乡村古镇”之首。 所幸的是,专家及当地技术部门已 经注意到了这里发生危险的可能 性,政府在甲居滑坡上投入了很多 人力、物力和财力,正在积极进行治 理、监控和预警。
  刘春说,这次我们去了甲居,还 去了理县。理县距茂县仅有50 公 里,考察队汽车开过峰峦叠嶂、沟谷 纵横的山区,经常会有石头滚落下 来。“这次茂县滑坡的叠溪镇1933 年就发生过里氏7.5 级地震,地震 诱发大型滑坡,滑坡堵江形成堰塞 湖并保留至今。龙门山地震断裂带 沿四川盆地西北缘底部切过,2008 年汶川地震、2013 年芦山地震均发 生在该断裂带上。
  刘春说,我们团队在国家973 计划项目“西部山区大型滑坡致灾 因子识别、前兆信息获取与预警方 法研究”中承担了部分工作,具体是 通过遥感配合地面监测验证的手段 对四川区域内一些大大小小的滑坡 风险区域进行监测预警研究。发现 滑坡隐患后,会马上要求进行工程 地质加固,“而正因为如此,我们勘 察过的地区都没有滑坡发生。例如, 在四川省丹巴县县城,有几个滑坡 现在就一直在做加固。”而针对这次 茂县发生的滑坡灾害,刘春教授团 队则在第一时间调取了国际共享 的卫星雷达数据,确定了滑坡物源 区,对次生灾害的发生也进行了快 速评估。 滑坡灾害防治,应该多管齐下川西、川北等广大地区,类似的 滑坡隐患太多,很多地方地广人稀, 山太高,沟太深,高山之上往往还森 林茂密,像叠溪这次崩滑就因为海 拔太高,距离受灾村庄高差太大,且 山体坡度太陡峭,“泰山压顶”才造 成了如此重大的人员伤亡。
  刘春说,滑坡主要是由地震、降 雨和工程建设等原因引起的。川西、 川北一带,地震多发,尤其是汶川地 震剧烈摇晃过这里的山体,山架的 震裂松动很普遍,加上这几年当地 强降雨等恶劣天气频发,地质灾害 很容易发生;此外,大坝、公路、隧道 等基础设施的修建,也都不同程度 地在改变这里的地质条件,使得近 几年滑坡发生的频率增加;再加上 这里山高林密,高精度卫星受森林 遮挡也难以捕捉到山体变形的蛛丝 马迹:技术上不能及时预警,加上当 地百姓风险意识不强都是让灾难降 临时损失加重的原因。
  刘春介绍,中国山体滑坡预警、 预报技术目前处于世界领先水平。 近年来,信息技术、卫星技术、大数 据、人工智能等新技术已被广泛地 使用,但各种技术之间的联动协同 如何更加高效,我们的提升空间还 很大。比如,卫星获得数据后的高效 处理和识别,它与地面观测的数据 集成与分析,我们可以更多采用系 统自动分析加人工确认的方法,以 提高效率。此外,还有通信技术,前 方监测的数据如何通过中继卫星更 加快速地传到上海或者北京。例如, 我们在上海站收到了理县回传的数 据后,就能立刻处理和分析,及时作 出诊断和决策,以更高效地预警灾 害。近年来,通过我们的团结协作、 联合研究,发现理县的地质灾害点 358 处,其中滑坡74 处、不稳定斜 坡105 处、崩塌65 处、泥石流114 处,“5.12”后新增大量地质灾害隐 患点也被我们一一摸清。我们的研 究试验区对准理县受灾最严重的西 山村及联合乡区域,针对性地开展 了室内模拟滑坡实验,并成功地配 合开展了数个滑坡隐患的治理,效 果不错。
  刘春说, W eb GIS(网络地理信 息系统)是一个可管理数据的软件 系统,在滑坡灾害应用领域,将地理 信息系统和地理信息科学融合在一 起,用来管理和分析获取的数据。这 个技术在国际上已经是通行、高效、 系统的方法,现在国内大型滑坡也 都建立了 GIS系统。由于 GIS 技术 的空间分析、制图功能和可视化的 特点,该技术在滑坡灾害区划研究 方面正快速发展,以 GIS软件为技 术平台的滑坡灾害的危险性、易损 性和风险评价的系统研究则逐步成 为这一领域研究的发展方向。
  刘春说,先进的技术手段,加上 老百姓的积极配合,群防群治、能治 善治,灾害的事故的损失就能最大 限度地减少。 (程国政)
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