抗擊藏東南地質(zhì)災(zāi)害

記中國科學(xué)院波密地質(zhì)災(zāi)害觀測研究站

 雪崩設(shè)備安裝

易貢湖水位氣象觀測站

米堆觀測站

■本報記者 姜天海 彭科峰

在喜馬拉雅山東段和念青唐古拉山東段之間，是我國藏東南的林芝市。該地區(qū)處于印度大陸北向俯沖產(chǎn)生的強烈擠壓帶，是地球表面現(xiàn)今構(gòu)造活動性最強的大陸高原，也是中國大陸地震活動最為強烈、強震活動最為頻繁的地區(qū)。

同時，雅魯藏布江和印度洋暖濕氣流造就了整個藏東南地形的劇變帶和國內(nèi)最大面積的海洋性冰川區(qū)，使之成為滑坡、泥石流和冰湖堰塞湖等災(zāi)害發(fā)育的集中區(qū)。

2010年，中國科學(xué)院與西藏自治區(qū)共同設(shè)立了中國科學(xué)院波密地質(zhì)災(zāi)害觀測研究站（簡稱波密站）。5年來，這個年紀(jì)尚輕的野外地質(zhì)災(zāi)害綜合觀測站在推動高海拔山區(qū)地質(zhì)災(zāi)害的研究，保障藏東南地區(qū)人民生命財產(chǎn)安全等方面作出了不錯的成績。

各方需求 波密站應(yīng)運而生

西藏東南部地區(qū)是西藏的“江南”，這里有舉世矚目的雅魯藏布江大拐彎，海拔7780米的南迦巴瓦峰，著名的米堆冰川、易貢湖和然烏湖等。這里是西藏的水電基地、南亞國際河流源區(qū)，亦是川藏與滇藏交通的咽喉、我國國防邊陲重地。

“這里既是西藏社會經(jīng)濟、生態(tài)建設(shè)最大的潛力區(qū)，也是西藏地質(zhì)災(zāi)害的高發(fā)頻發(fā)區(qū)。因此，解決藏東南突出的地質(zhì)災(zāi)害問題是國家的重要需求。”波密站站長陳寧生研究員告訴《中國科學(xué)報》記者。

歷史還記得，1988年7月米堆溝光謝錯冰湖潰決產(chǎn)生的泥石流沖毀川藏公路，，斷道阻車1年之久；2000年，易貢藏布流域扎木弄溝源頭發(fā)生體積達(dá)2億~3億立方米的巨型滑坡，所形成的堰塞湖潰決沖毀了帕隆藏布下游和雅魯藏布江沿岸40多年來建成的道橋、通信等設(shè)施，并使印度布拉馬普特拉河沿岸的7個邦遭受特大洪水災(zāi)害，造成94人死亡，250萬人無家可歸。

巨大的冰磧物是該地區(qū)地質(zhì)災(zāi)害發(fā)育的主要物源，豐富的物源使該區(qū)域的地質(zhì)災(zāi)害多以鏈狀形式出現(xiàn)。典型的如易貢堰塞湖災(zāi)害鏈：冰雪崩塌→碎屑流→阻塞成湖→堰塞湖潰決→潰決洪水，災(zāi)害鏈的出現(xiàn)極大增加了危險程度以及研究難度。

為了應(yīng)對藏東南地區(qū)突出的泥石流災(zāi)害，1975年，中科院青藏高原綜合科學(xué)考察隊專門成立泥石流組，對西藏地區(qū)的泥石流進行了重要的野外考察；此后，為保證川藏公路的暢通，以中科院水利部成都山地災(zāi)害與環(huán)境研究所、原中科院蘭州冰川凍土研究所等單位為核心，先后對川藏公路沿線的泥石流、滑坡、冰湖、溜砂坡等進行考察。但受工作條件的限制，尤其是地質(zhì)、水文、氣象等重要數(shù)據(jù)的短缺，極大地限制著區(qū)域地質(zhì)災(zāi)害研究的定量化與實際應(yīng)用。

波密站應(yīng)運而生。觀測站以滑坡（崩塌、溜砂坡）、冰川（降水）泥石流、冰湖堰塞湖和坡溝徑流為研究對象，圍繞災(zāi)害形成運動機理與防治技術(shù)，以地質(zhì)學(xué)、地理學(xué)、巖土力學(xué)、水力學(xué)和水文氣象等學(xué)科為基礎(chǔ)，著重研究全球氣候變化和地震作用對地質(zhì)災(zāi)害發(fā)育規(guī)律的控制作用，著重研究青藏高原邊緣地形劇變帶的崩塌、滑坡、泥石流和冰湖堰塞湖及洪水的鏈生關(guān)系和相互轉(zhuǎn)化規(guī)律，推動高海拔山區(qū)滑坡、冰川泥石流、冰湖堰塞湖等地質(zhì)災(zāi)害相關(guān)學(xué)科的發(fā)展。

觀測預(yù)警 助力地質(zhì)災(zāi)害研究

藏東南地區(qū)是我國乃至世界范圍內(nèi)冰川降雨型地質(zhì)災(zāi)害高發(fā)區(qū)的典型。

為此，5年來，波密站主要展開氣候變化條件下滑坡泥石流與冰湖堰塞湖發(fā)展趨勢及相關(guān)規(guī)律；地震作用下青藏高原東緣地質(zhì)災(zāi)害頻發(fā)的規(guī)律與機理；崩塌、滑坡、泥石流、冰湖堰塞湖潰決和山洪等的鏈生過程與機理；高原地區(qū)重大工程災(zāi)害風(fēng)險與防治技術(shù)等方面的觀測研究，承擔(dān)起數(shù)十項國家自然科學(xué)基金項目、國家科技支撐計劃項目、中科院西藏區(qū)域集群項目、交通部科技項目。

冰湖多分布在海拔4000米以上地區(qū)，冰湖考察需要面臨遠(yuǎn)距離、高寒缺氧等困難。

陳寧生還記得，2005年，為了對日喀則定日縣的危險性冰湖皮達(dá)湖和龍巴薩巴湖進行考察，他與30多名隊員不得不夜宿在海拔超過5000米的帳篷中，當(dāng)晚頭疼難耐，許多隊員徹夜難眠。

但也正是這些努力，使得他們在青藏高原冰湖方向的研究取得了不錯的成績。他們以國家科技支撐計劃課題“YSH關(guān)鍵技術(shù)研究”為依托，查明分布在青藏高原5大流域的上千個冰湖堰塞湖的位置、湖面面積和海拔高程等基本參數(shù)，并建立冰湖堰塞湖潰決模型。依據(jù)此模型，識別出高原上具有潰決風(fēng)險的冰湖，并對典型冰湖布設(shè)了監(jiān)測預(yù)警。針對典型區(qū)段，應(yīng)用潰決模型和洪峰演化模型，進行下游區(qū)的風(fēng)險性分析。

在西藏樟木口岸滑坡勘查評估與綜合防治方案的研究中，以陳寧生為主導(dǎo)的研究人員理清了樟木滑坡多期次的特點，并論證了樟木鎮(zhèn)建立在一個形成于2.42萬年前的巖質(zhì)古滑坡上。針對樟木滑坡的穩(wěn)定性，項目組提出了綜合防治方案，并經(jīng)國土資源部審核后上報國家發(fā)改委，發(fā)改委立項38億元對樟木滑坡進行整治和樟木口岸新區(qū)的開發(fā)建設(shè)。該項成果是中科院2013年19項科技成就之一。2015年尼泊爾“4·25”地震后，陳寧生等第一時間趕赴西藏災(zāi)區(qū)，對樟木滑坡等受地震影響的地質(zhì)災(zāi)害進行調(diào)查評估。

此外，波密站還建立了區(qū)域地質(zhì)災(zāi)害觀測的基礎(chǔ)平臺——藏東南地區(qū)冰川泥石流觀測系統(tǒng)，涵蓋冰川泥石流啟動與成災(zāi)過程中的降雨、氣溫、泥位和次生等，并將研究成果應(yīng)用于中尼邊界跨界河流科西河流域的水災(zāi)害及其風(fēng)險管理，致力于減少科西河流域水災(zāi)害造成的損失。

成為全球高海拔山區(qū)

地質(zhì)災(zāi)害研究中心

作為一個年輕的野外臺站，陳寧生對波密站的未來有著自己的愿景。

他表示，波密站希望通過鏈接區(qū)域氣象、水文和地震觀測平臺，系統(tǒng)研究地質(zhì)災(zāi)害形成運動規(guī)律與防治技術(shù)，滿足國家防災(zāi)減災(zāi)需求，提供科學(xué)研究所需的系統(tǒng)觀測試驗數(shù)據(jù)，產(chǎn)生具有國際影響力的科研成果。

“用3到5年推動臺站進入中科院特殊環(huán)境與災(zāi)害網(wǎng)絡(luò)，用5到10年實現(xiàn)國家野外臺站標(biāo)準(zhǔn)，成為青藏高原資源環(huán)境領(lǐng)域的重要臺站、高海拔山區(qū)重大工程建設(shè)的支撐臺站、國際上喜馬拉雅山區(qū)災(zāi)害防治的基礎(chǔ)臺站、全世界研究高海拔山區(qū)地質(zhì)災(zāi)害的知名野外臺站。”陳寧生表示。

“十三五”期間，波密站將繼續(xù)致力于平臺建設(shè)，不斷服務(wù)于科研工作與地方經(jīng)濟，通過平臺建設(shè)、科研與重大工程服務(wù)和地方安全服務(wù)等方面，將波密站建設(shè)成為青藏高原東南緣地質(zhì)災(zāi)害頻發(fā)區(qū)的地質(zhì)災(zāi)害綜合觀測研究站。

目前，波密站已參與到中科院科技服務(wù)網(wǎng)絡(luò)項目“川藏鐵路山地災(zāi)害分布規(guī)律、風(fēng)險分析與防治試驗示范”，建立了專門的野外觀測點；另外，波密站正依照長江科學(xué)院的請求，進行易貢大滑坡的觀測、調(diào)查與評估；此外，波密站也將在“林芝地區(qū)冰川泥石流監(jiān)測預(yù)警系統(tǒng)”的基礎(chǔ)上，依據(jù)近年的災(zāi)害事件進行系統(tǒng)統(tǒng)計與實驗研究，不斷提高預(yù)警指標(biāo)的精度，以服務(wù)于地區(qū)的災(zāi)害預(yù)警。

《中國科學(xué)報》 (2016-01-04 第6版 院所)