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  泥石流预报还处于研究阶段           ★★★
 
泥石流预警是世界性难题
作者:环球时报   文章来源:环球时报   点击数:   更新时间:2010-8-23 16:55:14
 

 甘肃省舟曲从8月11日夜间开始的大雨再次引发泥石流,造成灾区交通生命线中断。通过这场突发的特大地质灾害,人们突然发现从中国到加拿大,从秘鲁到乌干达,到处都有泥石流灾害肆虐的痕迹。尽管科学家从20世纪早期就研究克制泥石流的方法,但由于其原因过于复杂,人类至今没有找到防治泥石流的有效途径。

  汶川地震令舟曲山体松动

  从电视中,人们经常可以看到夹杂着岩石、泥土的洪流席卷村庄的场景。泥石流是滑坡灾害中危害最大的一种,甚至可以在毫无征兆的情况下发生。除了人们最熟悉的强降雨引起的泥石流外,火山爆发时也可能因为火山流和迅速融化的冰雪体的混合导致泥石流的发生。此外泥石流的诱发原因还包括地震和大坝的失效。国土资源部地质环境司副司长陶庆法说,泥石流包含着大量泥、沙、石块,由上而下,在运行过程中又不断增加物质,能量远远大于洪水。由于舟曲县是“5·12”汶川地震重灾区之一,受地震影响,山体松动、岩石裂隙增加,破碎程度加大。此前又持续干旱,因此瞬时暴雨和持续降雨引发了这场我国近几十年来造成伤亡最大的泥石流灾害。

  从全球来看,泥石流灾害比较严重的国家有50多个。仅今年,就先后有乌干达、秘鲁、加拿大等多个国家发生过严重的泥石流灾害。此前于1970年发生在秘鲁的瓦斯卡兰泥石流,造成2.3万人伤亡;1985年发生在哥伦比亚鲁伊斯火山的泥石流灾害,死亡人数高达2.5万人。即便是在科技发达的美国,泥石流每年都会造成25-50人死亡和20多亿美元的经济损失。

  泥石流的成因复杂多变

  清华大学水利系教授王兆印告诉《环球时报》记者,按照动力学分类,泥石流可以分成两大类,一类是粘性泥石流,它含有较多粘土和粉砂,速度非常快,往往会造成较大危害,此次舟曲泥石流即属于粘性泥石流。另一类是两相泥石流,也就是有液体和固体混合在一起的泥石流,站在远处就能听到岩石相互撞击的响声。这种泥石流速度慢,能给人提供充足的时间逃离现场,对人的危害比较小,但破坏力足以摧毁房屋等建筑。王兆印说,中国泥石流高发地区在云南、四川、甘肃和西藏。其中云南的干旱河谷非常多,而西藏主要是冰川泥石流。云南的小江流域、元谋、东川,甘肃的武都、礼县、舟曲等陇南地区,未来泥石流发生的频率仍然极高。

  而同样是泥石流多发国的日本情况有所不同。由于地理构造的缘故,日本内陆高山地区到海岸线的距离短,多数河流的河床斜度大,水流湍急。而且每年台风数量多且降雨强度大,这是导致日本泥石流频发的主要因素。此外日本多年来坚持以杉木为主进行植树造林也在一定程度上加剧了泥石流发生。近年日本有30%的泥石流发生在人工杉树林。与扎根深的阔叶林不同,杉树生长快扎根浅,下雨后加大地面的重量,当超过坡体承载极限时就会导致泥石流。

  美国南加州的泥石流灾害则是特殊地质构造和大火共同作用的结果。那里地质构造活动频繁,岩石在风化作用下,被侵蚀形成陡峭的深沟或者大峡谷。同时该地区经常有山火蔓延,这些被烧过的山坡,在每年冬季频发的暴风雪冲击下,极容易引起泥石流。而经常遭到暴雨袭击的印尼,同样是泥石流多发地。而且由于大多数泥石流灾害发生的地区都土质肥沃、水源充足,多为人口密集区,因此造成的危害也特别大。

  泥石流预报还处于研究阶段

  针对泥石流灾害,传统的防治方式主要有建造跨越工程、防护工程、排导工程和栏挡工程等,但工程措施防治泥石流需要很高的成本,而且面对特大型泥石流的时候,这些工程仍不足以完全避免生命和财产的损失。这就需要预报来减少损失。

  王兆印介绍说,泥石流的预测预报主要在于时间提前得是否足够。现在有一种震动预警装置,在泥石流即将来临的时候,可以感应到地表的震动,不过这种装置给人离开现场预留的时间很少,因此效果不是很好。日本则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。日本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。但该系统体积较大,造价也高,不适合对突发性泥石流的预防,居民离灾害警戒区域过近的情况也不合适。

  中科院山地灾害与地表过程重点实验室主任崔鹏研制了超声波报警器,它可以预测泥石流规模的大小,判断灾害可能发生程度以及可能到达的时间。另一种次声警报系统在中科院东川泥石流观测研究站的实测中运行正常,可提前30分钟至40分钟发出泥石流警报。

  由于泥石流与地形有密切关系,王兆印说,“欧洲在治理泥石流上确实做得很到位。我在德国看到,所有的河流和沟谷都做了堰,几百米就一个,这使得河水对河床不再下切,河岸的坡度不会变陡,雨量再大也没有关系。”但这样的治理思路国内并没有完全接受。“有人认为,拦挡坝不但没挡住泥石流,还把它零存整取了。”王兆印认为,用拦挡的思想来治理泥石流是不正确的。泥石流是挡不住的,要利用河岸在上面建设消能工程。当泥石流到来时,河床将其能量消耗得不足以携带固体颗粒,泥石流逐渐减弱,最后剩下带一点沙的水,危害就会很小甚至没有了。

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