科技助力泥石流災害預警防控

科普時報 2021-05-16 作者:陳寧生

  我國山區(qū)地形地質條件復雜、巖土類型多樣,地震、降雨、凍融、山洪、冰湖、堰塞湖潰決、臺風暴雨等因素引起的泥石流類型多樣,災害具有易發(fā)、頻發(fā)、高發(fā)、群發(fā)特征,常形成危害面廣的流域性災害鏈。

  實際上,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,泥石流災害頻繁發(fā)生。

  目前,我國有170多座縣城、1300多個鄉(xiāng)鎮(zhèn)、300多條公路、200多座水電站遭受泥石流的威脅。為了防災減災,我國對危害重點工程和重要城鎮(zhèn)村莊的泥石流溝進行了工程治理,而對廣大的潛在災害點則開展了以群測群防為基礎的監(jiān)測預警,在特別重要的地區(qū)進行了以技術為基礎的監(jiān)測預警。

  針對我國泥石流發(fā)育機制不清、泥石流預測困難、預警精度不高、誤報率較高等瓶頸問題,中國科學院波密地質災害觀測研究站科研團隊密切結合歷史泥石流災害,特別是汶川震區(qū)泥石流災害的演化特征,通過對歷史泥石流災害的現場調查、高精度遙感影像解譯、科學試驗和理論分析,從“深機制”、“軟防災”與“硬防治”三個維度入手,進行了20年的系統(tǒng)性研究與實踐,實現了泥石流災害理論和防控技術的突破。

  科研團隊所研發(fā)的“泥石流災害的預判和綜合防控關鍵技術”成果:創(chuàng)立了多場土/巖—水耦合控制的全類泥石流形成理論,發(fā)物源主導災害性泥石流的孕育、形成和演化趨勢,奠定了動態(tài)預測的理論基礎,支撐了泥石流的預警、參數計算和調控技術;建立了分級多指標的泥石流預測、預判與預警系統(tǒng),首次實現了泥石流區(qū)域定量動態(tài)預測,提高了泥石流監(jiān)測和預警精度,在示范區(qū)預警成功率90%,實現了隱伏性重大泥石流災害的預判;構建了泥石流高效能工程調控關鍵技術體系,有效地延長了防治工程壽命,科學回答了泥石流災害防治的投入產出問題,完成了工程減沙效益定量評估。科研成果已成功推廣應用于四川、西藏、云南、貴州、甘肅、福建、浙江和“一帶一路”沿線的74處災害防治示范點,并連續(xù)9年針對四川省及我國重點區(qū)域地質災害危險性進行了成功預測,產生了125億元的經濟效益,受益人口130萬,社會經濟與生態(tài)環(huán)境效益巨大。

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責任編輯:xujinghui

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