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【聚焦】有這樣一群人,他們把實驗室建在山體滑坡現場

有這樣一群科學家,他們把實驗室建在泥石流的源頭、堰塞湖的壩上、滑坡體的腳下……他們就是的山地災害研究者。科學院成都山地災害與環境研究所(以下簡稱「山地所」)所長文安邦研究員說:「是一個多山國家,山地災害頻發。我們深入最危險的地方,就是為了守護的山地安全,盡最大可能保障人民生命、財產安全,保障國民經濟和社會的可持續發展。」

6月20日至6月30日,記者跟隨山地所的科研人員對川藏交通廊道開展科學考察,為川藏鐵路雅安—林芝段選線做準備。

山地所的科研人員使用三維激光掃描儀檢測滑坡體 記者 齊芳攝/光明圖片

6月25日,西藏八宿縣旺北村,三面環山、一面鄰水,是川藏鐵路康林段備選線路可能通過的地點之一。山地所總工程師游勇指著旺北村背後的一座山說:「這其實是一個巨型滑坡堆積體,範圍有165萬平方米,體積達到8000萬立方米。我們要回答的問題是——川藏鐵路從八宿出來、溯冷曲河而上,能不能經過這裡?線路如何設計最安全?是挖隧道,還是建明線?需要進行哪些防護措施?」

雨中,山地所的科研人員和中鐵二院的工程設計人員一起登上了滑坡體。山地所副研究員柳金峰、楊宗佶、李秀珍等開始用地質雷達給滑坡「體檢」,游勇和中鐵二院高級工程師夏烈等拿著地圖開始了討論。游勇說:「我們已經對這裡進行了幾次考察,初步認為川藏鐵路可以沿著滑坡堆積體前緣修建明線。當然,目前仍處於選線規劃階段,若確定將經過這一路段,我們還將做進一步研究論證。」

從景觀上看,川藏交通廊道是一條最美廊道,但同時,它也是一條最危險的廊道——它跨越多個斷裂帶,僅初步調查就發現各種類型的大中小型崩塌點377處,各種類型的大中型泥石流溝谷341條,從10月上旬至翌年4月中旬,各大山嶺路段都會遭遇雪害……

但川藏交通廊道必須打通——它涵蓋川藏公路、川藏鐵路(在建)、川藏高速公路(規劃)、輸油管線、電力設施等重要線型基礎設施,是聯通內地至西南邊陲的重要陸路交通合集,關乎區域發展和國家安全。

為了保障川藏交通廊道的建設,近兩年來,游勇帶著團隊幾乎走遍了每一個可能發生山地災害的地點:「川藏公路318國道、317國道西藏段幾乎是用將士們的血肉鋪就的,這樣的情況今天不應再發生。而且我們現在要建的是高速鐵路、高速公路,對施工和運營的要求更高,對科學技術保障提出了更高要求。」

「顯著的地形高差、強烈的板塊活動、頻發的山地災害和脆弱的生態環境,讓川藏交通廊道無論在工程建設還是後期營運上,都成為世界上風險最高的交通廊道。」文安邦介紹,不僅僅是選線階段,在川藏交通廊道建設和運營的全階段,科技都將發揮重要作用——在選線規劃階段,科學家要進行大範圍地質災害調查,畫出建設禁區,繞避開大的地質災害點;「但在這條廊道上,我們不可能避開所有災害點」,因此,在鐵路、公路等的設計和建設階段,要對地質災害的規模、大小和影響做出分析和判斷,並提供工程解決方案;在運營階段,要建立完善的災害資料庫,對重點地區進行監測和預警,並在災害發生時提供快速、有效的處置方案。

6月24日,四川茂縣發生特大山體滑坡。正帶隊在川藏交通廊道考察的游勇的手機幾乎要被「打爆」了,相關部門要求他參加電話會商,分析災害發生原因,制定下一步工作方案。與此同時,山地所的其他科學家已經第一時間趕到茂縣,對災害現場進行勘察。

汶川地震、蘆山地震、唐家山堰塞湖、樟木滑坡……在每一個山地災害發生現場,都會看到山地研究者的身影。山地所副所長陳曉清研究員說:「我們研究所、山地科學研究的幾代科學家想要解決並為之努力不懈的,不僅僅是一條川藏交通廊道,更是希望摸清山地災害『家譜』,弄清楚發生機理,建立資料庫進行預測預警,提供經濟上合理、技術上可行的解決方案。」

如今,山地災害研究者們取得了世界領先的成果:在山地災害機理研究方面取得突破性進展,創新性地設計了堰塞壩漫頂潰決試驗設備、滑坡模擬試驗設備等科學裝置,產出了一批高水平論文和學術專著,建立了區域地質災害數據平台。在山地災害防治技術方面,建立了冰川泥石流流量等系列關鍵參數的計算方法,針對冰湖潰決型特大泥石流,提出階梯深潭結構型泥石流排導技術等15項關鍵技術,在西南山區重大泥石流滑坡災害點開展了上百處防治示範。

現在,這些研究成果正在向「一帶一路」相關國家輻射。山地災害研究的領軍人物、副所長崔鵬院士說:「尼泊爾、哈薩克等諸多『一帶一路』相關國家也面臨著山地災害問題,我們的科學積累不僅要服務於,更要服務於『一帶一路』建設。」據介紹,科學院於2016年啟動了「一帶一路」自然災害風險與綜合減災國際研究計劃,陳曉清團隊與巴其斯坦科學家組成聯合研究隊伍,考察「中巴經濟走廊」,解決了中巴喀喇崑崙公路減災的關鍵技術問題;科學院南海海洋研究所王東曉團隊構建了斯里蘭卡周邊海洋氣象數值預報平台;科學院新疆生態與地理研究所陳曦團隊與塔吉克科學院合作,對高風險的薩雷茲堰塞湖進行聯合考察,制定了監測方案……科學家正在為世界山地災害防治貢獻力量。

寂寞與危險中堅守的山地災害研究者

然而,山地災害研究並不是一門顯學。游勇介紹,原來國際上山地災害研究比較先進的是環阿爾卑斯山的幾個國家,「但這些年他們的相關研究和論文大大減少。原因很簡單,這些國家人口少、經濟實力比較強,把相關危險地區的人都遷走了,所以系統性的研究就相對少了」。在國際相關研究減少的背景下,山地災害研究顯得有些寂寞。

不只寂寞,落石、崩塌、泥石流、地震……幾乎每一個山地災害研究者都遇到過生命危險。

60歲的崔鵬曾在中科院東川泥石流觀測研究站待了11年,最美好的青春歲月幾乎都與泥石流為伴。他也多次第一時間帶隊深入地震、泥石流災區,開展次生山地災害評估,經歷過多次生死考驗。

讓43歲的陳曉清最緊張的一次經歷,是2002年在西藏波密易貢滑坡考察,「我們每天早晚要靠溜索橫渡易貢藏布江,就是一根繩子綁在腰間,一旦掉下去肯定救不回來」。

35歲的楊宗佶說,最讓他害怕的是2013年蘆山地震,「我們當天下午就趕到震中調查地震誘發地質災害情況,結果遇到了強餘震,地動山搖。那一瞬間真是害怕!」

「我們所遇到的危險和老一輩科學家相比就不算什麼了。我們今天有車、有無人機、有遙感監測,老一輩科學家幾乎都靠步行、設備靠肩扛,他們所面對的危險比現在高出數倍。」站在西藏林芝地區古鄉溝泥石流防護牆上,陳曉清回憶,古鄉溝泥石流始於1953年,幾十年來,它經過多個活躍期、暴發了數次大型泥石流、數百次中小型泥石流,目前仍偶有小規模水石流和稀性泥石流發生。而從1954年開始,山地災害研究者們就對這條溝開始了持續觀測。「那次考察是由著名冰川學家施雅風院士帶隊的,我們現在都無法想象他們是如何走進來的!從那以後,我們在古鄉溝開展持續觀測,加深了我們對冰水混合型泥石流的認識。」

寂寞與危險中,一代代山地災害研究者堅守著,無人退縮。游勇說:「針對山地災害頻發的局面,人口遷移這一解決方法對來講是不現實的。我們只能加強山地災害的相關研究,保障人民的生命、財產安全,保障國民經濟的發展。而這是科學家的責任和擔當。」



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