科技助力泥石流災(zāi)害預(yù)警防控

科普時(shí)報(bào) 2021-05-16 作者:陳寧生

  我國(guó)山區(qū)地形地質(zhì)條件復(fù)雜、巖土類(lèi)型多樣,地震、降雨、凍融、山洪、冰湖、堰塞湖潰決、臺(tái)風(fēng)暴雨等因素引起的泥石流類(lèi)型多樣,災(zāi)害具有易發(fā)、頻發(fā)、高發(fā)、群發(fā)特征,常形成危害面廣的流域性災(zāi)害鏈。

  實(shí)際上,泥石流是介于山洪和滑坡之間的特殊洪流。由于有大量土源的加入,泥石流的流量通常為同頻率山洪的2-5倍,所以泥石流可以造成出乎人們意料的災(zāi)害。由于泥石流暴發(fā)突然,且多在夜間,所以常常防不勝防。特別是汶川和蘆山地震以后,在地震和區(qū)域極端氣候的影響下,松散固體物質(zhì)突然大面積地增多,泥石流的規(guī)模和頻率均極大地增加,泥石流災(zāi)害頻繁發(fā)生。

  目前,我國(guó)有170多座縣城、1300多個(gè)鄉(xiāng)鎮(zhèn)、300多條公路、200多座水電站遭受泥石流的威脅。為了防災(zāi)減災(zāi),我國(guó)對(duì)危害重點(diǎn)工程和重要城鎮(zhèn)村莊的泥石流溝進(jìn)行了工程治理,而對(duì)廣大的潛在災(zāi)害點(diǎn)則開(kāi)展了以群測(cè)群防為基礎(chǔ)的監(jiān)測(cè)預(yù)警,在特別重要的地區(qū)進(jìn)行了以技術(shù)為基礎(chǔ)的監(jiān)測(cè)預(yù)警。

  針對(duì)我國(guó)泥石流發(fā)育機(jī)制不清、泥石流預(yù)測(cè)困難、預(yù)警精度不高、誤報(bào)率較高等瓶頸問(wèn)題,中國(guó)科學(xué)院波密地質(zhì)災(zāi)害觀(guān)測(cè)研究站科研團(tuán)隊(duì)密切結(jié)合歷史泥石流災(zāi)害,特別是汶川震區(qū)泥石流災(zāi)害的演化特征,通過(guò)對(duì)歷史泥石流災(zāi)害的現(xiàn)場(chǎng)調(diào)查、高精度遙感影像解譯、科學(xué)試驗(yàn)和理論分析,從“深機(jī)制”、“軟防災(zāi)”與“硬防治”三個(gè)維度入手,進(jìn)行了20年的系統(tǒng)性研究與實(shí)踐,實(shí)現(xiàn)了泥石流災(zāi)害理論和防控技術(shù)的突破。

  科研團(tuán)隊(duì)所研發(fā)的“泥石流災(zāi)害的預(yù)判和綜合防控關(guān)鍵技術(shù)”成果:創(chuàng)立了多場(chǎng)土/巖—水耦合控制的全類(lèi)泥石流形成理論,發(fā)物源主導(dǎo)災(zāi)害性泥石流的孕育、形成和演化趨勢(shì),奠定了動(dòng)態(tài)預(yù)測(cè)的理論基礎(chǔ),支撐了泥石流的預(yù)警、參數(shù)計(jì)算和調(diào)控技術(shù);建立了分級(jí)多指標(biāo)的泥石流預(yù)測(cè)、預(yù)判與預(yù)警系統(tǒng),首次實(shí)現(xiàn)了泥石流區(qū)域定量動(dòng)態(tài)預(yù)測(cè),提高了泥石流監(jiān)測(cè)和預(yù)警精度,在示范區(qū)預(yù)警成功率90%,實(shí)現(xiàn)了隱伏性重大泥石流災(zāi)害的預(yù)判;構(gòu)建了泥石流高效能工程調(diào)控關(guān)鍵技術(shù)體系,有效地延長(zhǎng)了防治工程壽命,科學(xué)回答了泥石流災(zāi)害防治的投入產(chǎn)出問(wèn)題,完成了工程減沙效益定量評(píng)估??蒲谐晒殉晒ν茝V應(yīng)用于四川、西藏、云南、貴州、甘肅、福建、浙江和“一帶一路”沿線(xiàn)的74處災(zāi)害防治示范點(diǎn),并連續(xù)9年針對(duì)四川省及我國(guó)重點(diǎn)區(qū)域地質(zhì)災(zāi)害危險(xiǎn)性進(jìn)行了成功預(yù)測(cè),產(chǎn)生了125億元的經(jīng)濟(jì)效益,受益人口130萬(wàn),社會(huì)經(jīng)濟(jì)與生態(tài)環(huán)境效益巨大。

  (作者系中國(guó)科學(xué)院波密地質(zhì)災(zāi)害觀(guān)測(cè)研究站主任)

責(zé)任編輯:xujinghui

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