摘要 : 受全球氣候變化影響,近年來(lái)極端暴雨引發(fā)的突發(fā)性、群發(fā)性地質(zhì)災(zāi)害,給當(dāng)前防災(zāi)減災(zāi)工作帶來(lái)巨大挑戰(zhàn)。
極端氣候條件下,我國(guó)地質(zhì)災(zāi)害形成分布與成災(zāi)模式呈現(xiàn)哪些新特點(diǎn)?地質(zhì)災(zāi)害防災(zāi)減災(zāi)工作面臨哪些新挑戰(zhàn)?對(duì)此,記者近日采訪了中國(guó)工程院院士、自然資源部地質(zhì)災(zāi)害技術(shù)指導(dǎo)中心首席科學(xué)家殷躍平。
記者:地質(zhì)災(zāi)害隱患點(diǎn)如何調(diào)查識(shí)別?
殷躍平:防范地質(zhì)災(zāi)害,首先要調(diào)查識(shí)別出隱患點(diǎn)在哪里,這是防災(zāi)減災(zāi)最重要的基礎(chǔ)工作。20世紀(jì)90年代以來(lái),我國(guó)系統(tǒng)開展地質(zhì)災(zāi)害的面上調(diào)查和詳細(xì)調(diào)查,目前正在地質(zhì)災(zāi)害高風(fēng)險(xiǎn)地區(qū)開展精細(xì)調(diào)查。這些調(diào)查工作動(dòng)用了全國(guó)的水工環(huán)地質(zhì)勘查隊(duì)伍。
隨著科技進(jìn)步,地質(zhì)災(zāi)害調(diào)查手段越來(lái)越先進(jìn),以衛(wèi)星遙感、無(wú)人機(jī)和地面勘查相結(jié)合的“空天地”一體化技術(shù)成為標(biāo)配。同時(shí),經(jīng)費(fèi)投入也成倍增長(zhǎng)。例如,早期的面上調(diào)查階段,每個(gè)縣平均投入10萬(wàn)元,詳細(xì)調(diào)查階段每個(gè)縣平均投入在百萬(wàn)元,而現(xiàn)在的精細(xì)調(diào)查階段,每個(gè)縣投入約千萬(wàn)元。由于地質(zhì)作用過(guò)程在不斷變化中,每年汛期或強(qiáng)震發(fā)生后,還要專門開展應(yīng)急排查工作。
地質(zhì)災(zāi)害隱患點(diǎn)的調(diào)查識(shí)別具有動(dòng)態(tài)性。目前,在冊(cè)納入全國(guó)防災(zāi)減災(zāi)具自然屬性的地質(zhì)災(zāi)害隱患點(diǎn)大約有28.4萬(wàn)處。此外,有記錄在冊(cè)的180多萬(wàn)處因開挖切腳等導(dǎo)致穩(wěn)定性降低的風(fēng)險(xiǎn)斜坡,構(gòu)成了人為性地質(zhì)災(zāi)害隱患點(diǎn)。
以滑坡為例,從防治和減災(zāi)救災(zāi)的角度,傳統(tǒng)上把地質(zhì)災(zāi)害體分為三種類型:一是不穩(wěn)定斜坡,開裂變形等現(xiàn)象顯著,稍遇降雨等就會(huì)失穩(wěn)滑動(dòng),我們定義其安全系數(shù)小于1.0,由于滑動(dòng)成災(zāi)特征明顯,相對(duì)來(lái)說(shuō)防范難度不大;二是穩(wěn)定斜坡,即使在暴雨、地震等外力作用下,也不易發(fā)生整體滑動(dòng),安全系數(shù)大于1.2,通常不作為防災(zāi)減災(zāi)的重點(diǎn);三是欠穩(wěn)定斜坡,安全系數(shù)介于1.0~1.2之間,在非汛期等正常條件下,發(fā)生整體滑動(dòng)的可能性較低,但在久雨、暴雨、地震等因素作用下,安全系數(shù)極易低于1.0,也會(huì)失穩(wěn)滑動(dòng)形成災(zāi)害,實(shí)際上是具有高隱蔽性的不穩(wěn)定斜坡,這就是我們通常說(shuō)的地質(zhì)災(zāi)害隱患點(diǎn),成為每年我們防災(zāi)減災(zāi)要重點(diǎn)關(guān)注的對(duì)象。
記者:極端氣候下,地質(zhì)災(zāi)害隱患點(diǎn)識(shí)別面臨哪些新問(wèn)題?
殷躍平:我們目前面臨三個(gè)方面的新問(wèn)題。
第一是小體積背包取樣鉆機(jī)成大災(zāi)。早期的隱患點(diǎn)識(shí)別對(duì)象主要為體積達(dá)10萬(wàn)立方米至百萬(wàn)立方米級(jí)的大中型災(zāi)害體,其變形特征較為明顯,易于識(shí)別。但是,目前每年發(fā)生的地質(zhì)災(zāi)害絕大多數(shù)體積在10萬(wàn)立方米之下,為小型、微型災(zāi)害體。我們對(duì)最近5年地質(zhì)災(zāi)害統(tǒng)計(jì)發(fā)現(xiàn),在西南山區(qū)、東南山區(qū)和北方山區(qū)95%以上都是小微型災(zāi)害體。災(zāi)害體體積量級(jí)變小,發(fā)生地質(zhì)災(zāi)害的隱蔽性、隨機(jī)性就更強(qiáng),準(zhǔn)確識(shí)別難度在量級(jí)上也就加大了?! ?/p>
第二是遠(yuǎn)程成災(zāi)模式。我們目前對(duì)隱患點(diǎn)的識(shí)別評(píng)估,基本上偏重于穩(wěn)定和不穩(wěn)定極限平衡的靜力學(xué)范疇,而對(duì)于滑動(dòng)后的遠(yuǎn)程成災(zāi)風(fēng)險(xiǎn)的動(dòng)力學(xué)評(píng)價(jià)明顯不足。例如,今年在四川筠連發(fā)生的高位滑坡災(zāi)害,實(shí)際上滑動(dòng)后轉(zhuǎn)化為碎屑流,成災(zāi)范圍達(dá)1800米,超出了滑源區(qū)距離的數(shù)倍,導(dǎo)致距離滑坡體較遠(yuǎn)的村莊被摧毀。最近幾年,發(fā)生了多起高位遠(yuǎn)程地質(zhì)災(zāi)害,例如2017年在四川茂縣,滑坡轉(zhuǎn)化為碎屑流,滑動(dòng)2800米后掩埋了新磨村,導(dǎo)致70余人遇難。
第三是未知風(fēng)險(xiǎn)源識(shí)別。極端暴雨常態(tài)化導(dǎo)致了原本屬于穩(wěn)定的斜坡轉(zhuǎn)化為欠穩(wěn)定或不穩(wěn)定斜坡,尤其對(duì)小微型災(zāi)害體的擾動(dòng)非常明顯。2023年汛期,北京西郊遭受罕遇的暴雨襲擊,在北京市房山區(qū)記錄到4天內(nèi)降水1025.5毫米,遠(yuǎn)超過(guò)北京多年平均降雨約600毫米的量值,導(dǎo)致了房山、門頭溝發(fā)生了1200多處群發(fā)性的小微型流滑地質(zhì)災(zāi)害。2024年,廣東、福建、湖南、廣西等南方地區(qū)因極端降雨也發(fā)生了群發(fā)性小微型流滑地質(zhì)災(zāi)害,特別是湖南資興縣,曾出現(xiàn)降雨量達(dá)643毫米的極端天氣,引發(fā)了19300余處群發(fā)性小微型地質(zhì)災(zāi)害。
記者:面對(duì)這些新問(wèn)題,如何提高地質(zhì)災(zāi)害隱患點(diǎn)精準(zhǔn)識(shí)別與科學(xué)評(píng)價(jià)能力?
殷躍平:針對(duì)這三個(gè)新問(wèn)題的防災(zāi)減災(zāi),我們逐漸探索出一些新辦法。
首先,對(duì)小微型地質(zhì)災(zāi)害隱患點(diǎn),應(yīng)從易災(zāi)地質(zhì)結(jié)構(gòu)角度進(jìn)行識(shí)別,實(shí)行“點(diǎn)+面”雙控。例如,從地質(zhì)結(jié)構(gòu)上,華南地區(qū)花崗巖全強(qiáng)風(fēng)化斜坡、西南地區(qū)巖溶煤系復(fù)合地層斜坡、華北地區(qū)推覆構(gòu)造斜坡、西北地區(qū)黃土—紅層二元結(jié)構(gòu)斜坡等都是地質(zhì)災(zāi)害的易發(fā)易災(zāi)區(qū)。
其次,從成災(zāi)地貌上看,上陡下緩的靴狀地貌、滑坡下部的溝谷地貌、高陡危巖帶等都易于形成遠(yuǎn)程災(zāi)害。
再次,應(yīng)開展不同降雨工況下,甚至地震工況下的中型、小型和微型地質(zhì)災(zāi)害隱患點(diǎn)評(píng)估厘定和風(fēng)險(xiǎn)分級(jí)評(píng)價(jià)。對(duì)近年來(lái)的多起特大災(zāi)害的復(fù)盤分析表明,即使是安全系數(shù)大于1.2的穩(wěn)定斜坡,在罕遇暴雨的作用下,也會(huì)形成新的災(zāi)害,這也就是每年汛期大量地質(zhì)災(zāi)害發(fā)生在隱患點(diǎn)之外的重要原因。
我們對(duì)2024年汛期福建、廣東、湖南的群發(fā)性小微型地質(zhì)災(zāi)害進(jìn)行復(fù)盤,發(fā)現(xiàn)即使是安全系數(shù)大于1.8的超穩(wěn)定全強(qiáng)風(fēng)化花崗巖斜坡,在罕遇暴雨作用下,也會(huì)失穩(wěn)滑動(dòng),特別是切坡建房未支護(hù)的斜坡更易失穩(wěn)成災(zāi)。
記者:我國(guó)地質(zhì)災(zāi)害監(jiān)測(cè)預(yù)警方面取得了哪些成效?
殷躍平:在調(diào)查識(shí)別隱患點(diǎn)的基礎(chǔ)上,需要對(duì)災(zāi)害發(fā)生的時(shí)間作出及時(shí)判斷。目前,在全國(guó)地質(zhì)災(zāi)害隱患調(diào)查識(shí)別的基礎(chǔ)上,主要采用群測(cè)群防的方式進(jìn)行監(jiān)測(cè)預(yù)警。
“十四五”以來(lái),我國(guó)地質(zhì)災(zāi)害科技減災(zāi)的能力顯著提升,并對(duì)6.6萬(wàn)處地質(zhì)災(zāi)害隱患點(diǎn)安裝了監(jiān)測(cè)預(yù)警儀器。但是,由于地質(zhì)災(zāi)害隱患點(diǎn)主要散布于運(yùn)行環(huán)境復(fù)雜的廣大農(nóng)村山區(qū),受技術(shù)精度的限制,這種監(jiān)測(cè)預(yù)警儀器主要適用于大變形的短臨預(yù)警。同時(shí),這些隱患點(diǎn)威脅對(duì)象一般僅為數(shù)戶人家,受經(jīng)費(fèi)的限制,監(jiān)測(cè)點(diǎn)主要采用主剖面的方式布設(shè),對(duì)災(zāi)害體面上的控制精度仍然有限,因此稱之為普適型監(jiān)測(cè)預(yù)警儀。近三年來(lái),普適型監(jiān)測(cè)預(yù)警儀成功預(yù)報(bào)災(zāi)情約150起,涉及可能傷亡人數(shù)3000余人,并有效預(yù)警險(xiǎn)情近600起,緊急撤離約1.1萬(wàn)人,推動(dòng)了我國(guó)地質(zhì)災(zāi)害從群測(cè)群防體系向“人防+技防”相結(jié)合的監(jiān)測(cè)預(yù)警體系提升。
記者:極端氣候下,地質(zhì)災(zāi)害監(jiān)測(cè)預(yù)警面臨哪些挑戰(zhàn)?如何提高復(fù)雜山區(qū)重特大地質(zhì)災(zāi)害隱患的專業(yè)監(jiān)測(cè)預(yù)警能力?
殷躍平:經(jīng)過(guò)多年努力,威脅百人以上的滑坡基本得到控制。但是,泥石流成為對(duì)人民生命財(cái)產(chǎn)威脅最大的地質(zhì)災(zāi)害災(zāi)種。
經(jīng)統(tǒng)計(jì),目前全國(guó)威脅人數(shù)大于100人的泥石流隱患點(diǎn)約有4800處,其中威脅人數(shù)大于1000人的泥石流溝有240多處。受極端氣候變化的影響,對(duì)泥石流的監(jiān)測(cè)預(yù)警難度也更大,造成的重特大地質(zhì)災(zāi)害風(fēng)險(xiǎn)更高,特別是在西部高寒山區(qū),無(wú)法利用現(xiàn)有的普適型監(jiān)測(cè)儀器作出及時(shí)預(yù)警。
2024年8月3日,四川康定姑咱鎮(zhèn)發(fā)生山洪泥石流災(zāi)害,從海拔5000米高山啟動(dòng)后形成山洪泥石流災(zāi)害,致使雅康高速康定至瀘定段日地1號(hào)隧道至2號(hào)隧道間橋梁垮塌,姑咱鎮(zhèn)日地村房屋沖毀,造成27人死亡。據(jù)了解,當(dāng)時(shí),姑咱鎮(zhèn)日地溝溝口的降雨量?jī)H25毫米左右,并未達(dá)到泥石流發(fā)生閾值。
這是由于西部背包取樣鉆機(jī)高山區(qū)易形成地形雨,降雨量從溝口到半山腰再到溝頂差別很大,溝口降雨量雖然僅幾十毫米,但后山可能已達(dá)到特大暴雨等級(jí)。
實(shí)際上,針對(duì)這些地區(qū)高位泥石流的專業(yè)化監(jiān)測(cè)預(yù)警設(shè)備的研發(fā)已經(jīng)較為成熟,關(guān)鍵是認(rèn)識(shí)上的問(wèn)題。泥石流大多發(fā)生在高陡偏遠(yuǎn)山區(qū),通常對(duì)其調(diào)查勘查精度不夠、成災(zāi)動(dòng)力學(xué)機(jī)理研究不深、監(jiān)測(cè)預(yù)警技術(shù)適配性較差、工程防治等級(jí)偏低,這也是每年汛期重特大泥石流災(zāi)害易發(fā)高發(fā)的原因。因此,對(duì)于威脅百人、數(shù)百人,甚至千人以上的西部高山或極高山區(qū)的泥石流災(zāi)害點(diǎn),必須走更加專業(yè)化的監(jiān)測(cè)預(yù)警之路,即“技防”為先、“人防”輔助。就像疑難雜癥僅靠社區(qū)醫(yī)院是不行的,必須依靠三甲醫(yī)院的力量。
記者:極端氣候下,如何提高地質(zhì)災(zāi)害綜合防災(zāi)減災(zāi)能力?
殷躍平:除了極端氣候的影響,人類工程活動(dòng)范圍的擴(kuò)大,也加大了地質(zhì)災(zāi)害發(fā)生的潛在風(fēng)險(xiǎn)。尤其是復(fù)雜山區(qū)的城市、鄉(xiāng)鎮(zhèn)和居民點(diǎn)建設(shè)的擴(kuò)張,切坡建房和切坡修路的范圍擴(kuò)大,令原本穩(wěn)定的坡體變得不再穩(wěn)定,遇極端氣候更易誘發(fā)地質(zhì)災(zāi)害,在某些地區(qū)甚至出現(xiàn)“切坡就滑”的現(xiàn)象。
在防災(zāi)減災(zāi)體系中,調(diào)查評(píng)價(jià)和監(jiān)測(cè)預(yù)警僅是防災(zāi)減災(zāi)救災(zāi)體系中的一環(huán),要與避讓搬遷和工程治理相結(jié)合。針對(duì)當(dāng)前災(zāi)害中心向鄉(xiāng)村轉(zhuǎn)移的現(xiàn)狀,要加強(qiáng)農(nóng)村國(guó)土空間規(guī)劃中地質(zhì)安全風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估,特別是農(nóng)民切坡蓋房,要指導(dǎo)進(jìn)行簡(jiǎn)易治理,可以采取修建矮擋墻等降險(xiǎn)措施,屋后還要留出一定的避讓距離,以降低災(zāi)害潛在風(fēng)險(xiǎn)。
在一些礦區(qū),人口迅速增加,地質(zhì)災(zāi)害風(fēng)險(xiǎn)明顯增高。要針對(duì)村莊、居民點(diǎn),開展“以人為本”的精準(zhǔn)調(diào)查,加強(qiáng)背包取樣鉆機(jī)易災(zāi)地層的隱患點(diǎn)與崩塌滑坡易發(fā)區(qū)帶“雙管控”。應(yīng)運(yùn)用新理論新技術(shù),科學(xué)劃定地質(zhì)災(zāi)害紅線,該搬遷避讓就搬遷,該監(jiān)測(cè)預(yù)警就安裝設(shè)備,該治理就做好工程治理。只有用科學(xué)的態(tài)度和方法,才能正確處理好國(guó)家能源安全與人居環(huán)境安全的關(guān)系。
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