摘要 : 受全球氣候變化影響,近年來極端暴雨引發(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)工作帶來巨大挑戰(zhàn)。
極端氣候條件下,我國地質(zhì)災(zāi)害形成分布與成災(zāi)模式呈現(xiàn)哪些新特點?地質(zhì)災(zāi)害防災(zāi)減災(zāi)底泥取樣鉆機工作面臨哪些新挑戰(zhàn)?對此,記者近日采訪了中國工程院院士、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)害隱患點如何調(diào)查識別?
殷躍平:防范地質(zhì)災(zāi)害,首先要調(diào)查識別出隱患點在哪里,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,我國系統(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)險地區(qū)開展精細(xì)調(diào)查。這些調(diào)查工作動用了全國的水工環(huán)地質(zhì)勘查隊伍。
隨著科技進(jìn)步,地質(zhì)災(zāi)害調(diào)查手段越來越先進(jìn),以衛(wèi)星遙感、無人機和地面勘查相結(jié)合的“空天地”一體化技術(shù)成為標(biāo)配。同時,經(jīng)費投入也成倍增長。例如,早期的面上調(diào)查階段,每個縣平均投入10萬元,詳細(xì)調(diào)查階段每個縣平均投入在百萬元,而現(xiàn)在的精細(xì)調(diào)查階段,每個縣投入約千萬元。由于地質(zhì)作用過程在不斷變化中,每年汛期或強震發(fā)生后,還要專門開展應(yīng)急排查工作。
地質(zhì)災(zāi)害隱患點的調(diào)查識別具有動態(tài)性。目前,在冊納入全國防災(zāi)減災(zāi)具自然屬性的地質(zhì)災(zāi)害隱患點大約有28.4萬處。此外,有記錄在冊的180多萬處因開挖切腳等導(dǎo)致穩(wěn)定性降低的風(fēng)險斜坡,構(gòu)成了人為性地質(zhì)災(zāi)害隱患點。
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,稍遇降雨等就會失穩(wěn)滑動,我們定義其安全系數(shù)小于1.0,由于滑動成災(zāi)特征明顯,相對來說防范難度不大;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,安全系數(shù)大于1.2,通常不作為防災(zāi)減災(zāi)的重點;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,也會失穩(wěn)滑動形成災(zāi)害,實際上是具有高隱蔽性的不穩(wěn)定斜坡,這就是我們通常說的地質(zhì)災(zāi)害隱患點,成為每年我們防災(zāi)減災(zāi)要重點關(guān)注的對象。
記者:極端氣候下,地質(zhì)災(zāi)害隱患點識別面臨哪些新問題?
殷躍平:我們目前面臨三個方面的新問題。
第一是小體積成大災(zāi)。早期的隱患點識別對象主要為體積達(dá)10萬立方米至百萬立方米級的大中型災(zāi)害體,其變形特征較為明顯,易于識別。但是,目前每年發(fā)生的地質(zhì)災(zāi)害絕大多數(shù)體積在10萬立方米之下,為小型、微型災(zāi)害體。我們對最近5年地質(zhì)災(zāi)害統(tǒng)計發(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)害體體積量級變小,發(fā)生地質(zhì)災(zāi)害的隱蔽性、隨機性就更強,準(zhǔn)確識別難度在量級上也就加大了。
第二是遠(yuǎn)程成災(zāi)模式。我們目前對隱患點的識別評估,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,而對于滑動后的遠(yuǎn)程成災(zāi)風(fēng)險的動力學(xué)評價明顯不足。例如,今年在四川筠連發(fā)生的高位滑坡災(zāi)害,實際上滑動后轉(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)險源識別。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,尤其對小微型災(zāi)害體的擾動非常明顯。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:面對這些新問題,如何提高地質(zhì)災(zāi)害隱患點精準(zhǔn)識別與科學(xué)評價能力?
殷躍平:針對這三個新問題的防災(zāi)減災(zāi),我們逐漸探索出一些新辦法。
首先,對小微型地質(zhì)災(zāi)害隱患點,應(yīng)從易災(zāi)地質(zhì)結(jié)構(gòu)角度進(jìn)行識別,實行“點+面”雙控。例如,從地質(zhì)結(jié)構(gòu)上,華南地區(qū)花崗巖全強風(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)害隱患點評估厘定和風(fēng)險分級評價。對近年來的多起特大災(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)生在隱患點之外的重要原因。
我們對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)定全強風(fēng)化花崗巖斜坡,在罕遇暴雨作用下,也會失穩(wěn)滑動,特別是切坡建房未支護(hù)的斜坡更易失穩(wěn)成災(zāi)。
記者:我國地質(zhì)災(zāi)害監(jiān)測預(yù)警方面取得了哪些成效?
殷躍平:在調(diào)查識別隱患點的基礎(chǔ)上,需要對災(zāi)害發(fā)生的時間作出及時判斷。目前,在全國地質(zhì)災(zāi)害隱患調(diào)查識別的基礎(chǔ)上,主要采用群測群防的方式進(jìn)行監(jiān)測預(yù)警。
“十四五”以來,我國地質(zhì)災(zāi)害科技減災(zāi)的能力顯著提升,并對6.6萬處地質(zhì)災(zāi)害隱患點安裝了監(jiān)測預(yù)警儀器。但是,由于地質(zhì)災(zāi)害隱患點主要散布于運行環(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)測預(yù)警儀器主要適用于大變形的短臨預(yù)警。同時,這些隱患點威脅對象一般僅為數(shù)戶人家,受經(jīng)費的限制,監(jiān)測點主要采用主剖面的方式布設(shè),對災(zāi)害體面上的控制精度仍然有限,因此稱之為普適型監(jiān)測預(yù)警儀。近三年來,普適型監(jiān)測預(yù)警儀成功預(yù)報災(zāi)情約150起,涉及可能傷亡人數(shù)3000余人,并有效預(yù)警險情近600起,緊急撤離約1.1萬人,推動了我國地質(zhì)災(zāi)害從群測群防體系向“人防+技防”相結(jié)合的監(jiān)測預(yù)警體系提升。
記者:極端氣候下,地質(zhì)災(zāi)害監(jiān)測預(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)測預(yù)警能力?
殷躍平:經(jīng)過多年努力,威脅百人以上的滑坡基本得到控制。但是,泥石流成為對人民生命財產(chǎn)威脅最大的地質(zhì)災(zāi)害災(zāi)種。
經(jīng)統(tǒng)計,目前全國威脅人數(shù)大于100人的泥石流隱患點約有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,對泥石流的監(jiān)測預(yù)警難度也更大,造成的重特大地質(zhì)災(zāi)害風(fēng)險更高,特別是在西部高寒山區(qū),無法利用現(xiàn)有的普適型監(jiān)測儀器作出及時預(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號隧道至2號隧道間橋梁垮塌,姑咱鎮(zhèn)日地村房屋沖毀,造成27人死亡。據(jù)了解,當(dāng)時,姑咱鎮(zhèn)日地溝溝口的降雨量僅25毫米左右,并未達(dá)到泥石流發(fā)生閾值。
這是由于西部高山區(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。
實際上,針對這些地區(qū)高位泥石流的專業(yè)化監(jiān)測預(yù)警設(shè)備的研發(fā)已經(jīng)較為成熟,關(guān)鍵是認(rèn)識上的問題。泥石流大多發(fā)生在高陡偏遠(yuǎn)山區(qū),通常對其調(diào)查勘查精度不夠、成災(zāi)動力學(xué)機理研究不深、監(jiān)測預(yù)警技術(shù)適配性較差、工程防治等級偏低,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,必須走更加專業(yè)化的監(jiān)測預(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。尤其是復(fù)雜山區(qū)的城市、鄉(xiāng)鎮(zhèn)和居民點建設(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)查評價和監(jiān)測預(yù)警僅是底泥取樣鉆機防災(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。針對當(dāng)前災(zāi)害中心向鄉(xiāng)村轉(zhuǎn)移的現(xiàn)狀,要加強農(nóng)村國土空間規(guī)劃中地質(zhì)安全風(fēng)險評估,特別是農(nóng)民切坡蓋房,要指導(dǎo)進(jìn)行簡易治理,可以采取修建矮擋墻等降險措施,屋后還要留出一定的避讓距離,以降低災(zāi)害潛在風(fēng)險。
在一些礦區(qū),人口迅速增加,地質(zhì)災(zāi)害風(fēng)險明顯增高。要針對村莊、居民點,開展“以人為本”的精準(zhǔn)調(diào)查,加強易災(zāi)地層的隱患點與崩塌滑坡易發(fā)區(qū)帶“雙管控”。應(yīng)運用新理論新技術(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,才能正確處理好國家能源安全與人居環(huán)境安全的關(guān)系。
我要評論: | |
*內(nèi) 容: |
|
驗證碼: |
|
共有-條評論