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地质灾害频发 “软硬兼施”能否防范?

发布时间:2014-04-02 信息来源:工勘院网站

已经过去很多天,甘肃天水市秦州区娘娘坝镇马家坝村村民王小艳,依然惊魂未定。对于7月25日的那场特大洪水泥石流来袭时的情景,他用“不敢想象”来忆述。他说,夹杂着碗口粗壮的树木及碎石的泥石流呼啸着从各个深沟里“跑出来”,村里几位七八十岁的老人说一辈子都没有见过或听说过,整个村子都被淹了,很多土坯房遭洪水冲击和泥石流席卷,绝大多数都毁了。
这样的场景,在近两三个月中,多次在不同地区出现。随着汛期来临,多地暴雨成灾。四川、甘肃连续几次大地震之后,泥石流、滑坡等地质灾害频繁发生,如何应对和防范这样的灾害成为一道绕不过去的难题。

地质灾害日趋频繁

甘肃岷县、漳县地震已经过去近两周了,对于在这场地震中幸存的人们,并没有真正脱离惶恐和惊惧,其中一个重要原因是重灾区泥石流、滑坡不断发生,这种震后次生地质灾害带来的危险和破坏一点儿也不逊于地震本身。
这样的灾害影响可不仅仅是地震刚刚发生之后。7月10日,汶川地震5年后,一场特大山洪泥石流灾害已造成汶川县8万余人受灾,汶川县绵虒镇瓦窑沟垮塌2万余方,3户农房被冲毁,G213线连山村大桥处发生泥石流5000余方;映秀镇牛眠沟泥石流长约60米,宽约130米,高约7米,堵塞岷江河道约2/3,导致岷江改道;而发生于都江堰市中兴镇三溪村的特大滑坡致44人死亡,117人失踪,其中相当多是游客。
而暴雨和地震叠加所造成的地质灾害更是严重。甘肃陇南市发布消息称,由于甘肃岷县漳县6。6级地震与当地“7·24”“7·26”暴洪灾害以及“7·27”文县地震相互交织,灾情叠加,当地灾区民房出现大范围倒塌和严重受损,滑坡、塌方、泥石流等次生灾害接连发生,道路交通严重损坏,学校等公益设施再次受损,灾害交替发生,灾情不断加重,致使因灾死亡2人,受伤37人,共紧急转移安置14。9万人,饮水困难1620人。
中科院成都山地所研究员崔鹏长期致力于山地灾害的研究,他认为地震趋于活跃、气候变化导致高强度降雨频发、人类工程活动逐年增加等,使原本地质环境脆弱的西部山区发生滑坡、崩塌和泥石流等地质灾害日趋频繁。
据崔鹏介绍,由于我国国土面积的2/3为山地丘陵,使得遭受山区地质灾害影响的区域多达463万平方公里,高风险区主要集中在西部和青藏高原周边,危及人口为5。578亿人,占中国总人口44。2%,直接威胁7000万人。
我国每年发生数千至上万起突发性山区地质灾害,造成约100亿元的直接经济损失,死亡1000人左右,是世界上山地灾害最严重的国家之一。

灾害新趋势凸显

不久前召开的香山科学会议第458次学术讨论会上,专家提出,近年来,我国,尤其是西南山区地质灾害呈现出新的规律。其中,灾害规模大、碎屑运动距离远表现得比较突出。
比如,2010年在甘肃舟曲发生的特大泥石流灾害的土方量达180万立方米。同年6月贵州关岭大寨村滑坡土方量也达到180万立方米。一个月前发生的西藏普朗沟特大型滑坡—碎屑流地质灾害,在沟口段堆积体体积约200万立方米。
清华大学水利水电工程系副研究员孙其诚常常在灾害现场观察到,这些规模巨大的碎屑在降雨的作用下运动了上千米。“这和专家曾经总结的‘房前屋后’的特点不同了。”
研究人员认为,只有更深入研究泥石流发生的机理,更多考虑泥石流运动和成灾的动力过程,才能更好地建设防灾减灾工程。
中科院院士、西安电子科技大学校长郑晓静指出,尺寸大于1微米离散宏观固体颗粒组成的系统在自然界广泛存在,泥石流、滑坡、雪崩等自然灾害与此相关,这些物质在不同时空尺度上的物理特性也是科学研究的前沿问题。
泥石流如何启动、流动的距离等都是灾害研究者的关注点,而抽象则是力学专家擅长的领域。因此,地质灾害研究者对力学专家的加入充满期待。

灾害防治尝试新思路

针对极端降雨和地震等灾变事件激发的特大山洪、泥石流、滑坡等灾害,科学家也在尝试新思路,即科学配置工程措施和非工程措施,有效降低特大地质灾害所造成的损失。有人将其形象地称之为“软硬兼施”。
位于绵竹县清平乡附近的小岗剑,因泥石流频发而成为防灾减灾中难啃的“硬骨头”。2012年6月,小岗剑应急治理工程投入使用。据崔鹏介绍,该工程采用了“过程调控”的新思路,其核心在于针对泥石流发生后的每一过程进行防护。
由于泥石流、山体滑坡等次生灾害往往是由局部强降雨引发的。防范这类次生灾害最重要的是进行天气预报监测,特别是要关注强降水预报;另外滑坡、崩塌发生前常常会出现一些征兆:如在坡脚处土体凸起、堵塞多年的泉水复活或出现泉水突然干涸、井水位突变;山坡上、房屋或地面上出现裂缝。如出现这些情况,要立即撤离危险区。
近年来,专家们在有泥石流和山体滑坡危险地区,对群众进行了科普,让他们进行自我观测,一旦有危险迅速撤离,也收到了非常好的效果。在舟曲泥石流灾难中,清平乡就是通过预警系统和群防群策达成了避免大量死伤的结果。
除此之外,国外实施的技术手段也值得借鉴。日本预警系统中使用一种导线传感器,在泥石流发生的初期,固定在警戒区域的导线被泥石流拉断,传感器随即报警。不过它一旦切断后必须重新连接,不适宜布置在泥石流多发地区;还有一种震动传感器,泥石流的震动以及声波被传感器探知后发出报警信号。而欧洲利用工程治理泥石流也有一些成效。以德国为例,所有的河流和沟谷都做了堰,每隔几百米有一个,这使得河水对河床不再下切,河岸的坡度也不会变陡,雨量再大都没问题。
专家们认为,由于滑坡、崩塌、土壤侵蚀和泥石流是相互关联的地表过程,往往形成灾害链。因此探索灾害链生成机制,在此基础上,建立有效的观测、监测、预警系统将是我国防范此类地质灾害的有效方法。