“知道走龍嗎?”坐在對面的巨能攀問道。
午后的陽光透過玻璃,把這間彌漫著咖啡香氣的實驗室,照得溫暖而舒適。然而這位地質專家的話,字字不離山崩地裂,“過去農(nóng)村有句老話,叫走龍垮山,龍一過,山就垮!很多老鄉(xiāng)修房子之前都要找先生定風水找龍,實際上是看建房選址會不會有地質隱患。所謂走龍,就是大型泥石流等地質災害”。
巨能攀教授所在的成都理工大學地質災害防治與地質環(huán)境保護國家重點實驗室,就是要找出這些地質“惡龍”,“鎖”住它們的孕育變化,盡量不讓它們造成人員和財產(chǎn)傷害。
2019年2月17日,貴州興義市龍井村9組發(fā)生滑坡,這個實驗室部署的自動化監(jiān)測系統(tǒng),提前53分鐘發(fā)出紅色預警,最終實現(xiàn)現(xiàn)場人員“零傷亡”財產(chǎn)“零損失”。
2017年,他們還兩次提前數(shù)小時成功預警甘肅黑方臺黃土滑坡。
那些曾潛行地底、暴起肆虐的地質“惡龍”,在我國日益提升的科技水平面前,逐步顯出身形,并被加以監(jiān)視。
山間潛“惡龍”奈何難尋蹤
我國是世界上地質災害最嚴重、受威脅人口最多的國家之一,已查明共有地質災害隱患點近30萬處。
2017年6月24日6時,四川省阿壩藏族羌族自治州茂縣疊溪鎮(zhèn)新磨村。天還沒亮,村子背后的山巖崩塌而下,整個村莊瞬間被覆蓋,造成10人遇難、73人失聯(lián)。
成都理工大學教授裴向軍主持調查該事故原因。他向記者確認,新磨村緊靠的大山,是上世紀30年代疊溪7.5級地震的震中,這次山崩是地震“后遺癥”。經(jīng)過80多年的發(fā)育,在一場并不成災的小雨之后,由量變到質變,導致整體山崩。
據(jù)記載,疊溪地震是一場異??膳碌臑碾y。在那次地震中,疊溪古城垂直掉進岷江。地震還造成附近山川嚴重“內(nèi)傷”,新磨村山崩說明,地質災害發(fā)育的時間超過認知,異常緩慢但從未停止。
為何多次排危卻沒能發(fā)現(xiàn)這一隱患?裴向軍分析,該處山崖陡峭,山崩處高出受災村莊1250米,人類無路上去鉆探;植被茂密遮擋地表,傳統(tǒng)地質勘探手段很難發(fā)現(xiàn)災害發(fā)育痕跡。
“地質災害就像藏在山里的野獸,你很難看見它,或者扎到它?!迸嵯蜍娬f。
2019年8月14日,成昆鐵路涼紅至埃岱站間,突發(fā)數(shù)萬方高位巖體崩塌,致17人失聯(lián),事前也沒有發(fā)現(xiàn)地質災害發(fā)育痕跡。類似情況幾乎每年都會導致成昆鐵路中斷。
“我國近期發(fā)生的多起災難性地質災害事件,具有高位、高隱蔽性特點,傳統(tǒng)排查手段已很難提前發(fā)現(xiàn)隱患?!鼻笆鰢抑攸c實驗室常務副主任許強說,這也是目前地質災害防治痛點難點所在。
地質勘測技術求新求變
“須獼山是天地骨,中鎮(zhèn)天地為巨物。如人背脊與項梁。生出四肢龍突?!栏呱椒接旋?,卻來平地失真蹤。平地龍從高脈發(fā),高起星峰低落穴?!?/p>
這些不是盜墓小說里的想象語言,而是出自唐代堪輿書籍《撼龍經(jīng)》。用今天的眼光來看,前人總結的正是地質構造與褶皺特征。
長江上游江源文明從遠古走來,在四川留下多處痕跡。距今5000余年的營盤山史前遺址,位于茂縣縣城附近。這個黃河文明與長江文明交匯的大型中心聚落遺址,巧妙避開了附近的三條地震斷裂帶。
成都文物考古研究院考古專家陳劍認為,歷經(jīng)五千年來若干次強烈地震和地質災害,營盤山遺址基本完好,僅在北端邊坡上有輕微滑坡現(xiàn)象。這說明古人工程選址有清晰的避災理論和豐富的避災實踐。
如今,隨著地質科學的發(fā)展,人們對地質災害的發(fā)育有了專業(yè)辨識和描述,即通過工程方法探究地質結構發(fā)育程度,也就是鉆探取樣分析。
折多山頂,一臺鉆機不停地轟鳴,設計鉆探深度1090米,用于探測折多塘斷裂。據(jù)探測方中鐵二院專家劉志軍介紹,折多塘斷裂是活動斷裂,對施工影響極大,需要用深孔鉆機來揭示它的物質組成和性狀。100公里目標的勘測,需要上千個深淺不同的鉆井。
鉆探探測能獲取豐富的數(shù)據(jù),但對大范圍地質變動情況掌握并不全面。特別在變化極大的橫斷山區(qū)、青藏高原,有時一個洞往前多打1米,獲得的數(shù)據(jù)就截然不同。
我國地質勘測技術,走到了求新求變的路口。
從地面到太空科技鎖“惡龍”
單個樣本看不清,就多樣本采樣;單地樣本看不明,就放大范圍看。隨著高新技術的普及,人類迎來了航空航天探測的新時代。
成都理工大學提出“衛(wèi)星遙感+無人機測繪+鉆探分析”的“空天地”一體手段,先對人無法抵達的區(qū)域進行風險劃分;再通過衛(wèi)星遙感探測和無人機測繪,自動在三維地形上“剝掉”植被,對地表變形幅度進行監(jiān)測,識別出風險再投入傳統(tǒng)工程地質勘探手段詳查。
從貴州興義和甘肅黑方臺的預警實踐可以看到,這套技術已經(jīng)能將地質災害預警做到53分鐘倒計時。
在貴州興義滑坡監(jiān)控視頻中,遠處黑乎乎的一片山壁徹底崩塌,而在此之前53分鐘,預警警報已經(jīng)響起,通知附近人員撤離,無人員傷亡,過程完全在掌握之中。
這一技術也引入鐵路建設領域。中鐵二院員工劉曉輝,親身經(jīng)歷了測繪裝備的迭代升級:“以前測繪上山頂下深溝,靠一步一步地走。有時候為了測一個基準點,大早上出發(fā),到指定地點砍一根大竹子豎起測量桿就往回趕,到山下已經(jīng)是晚上……現(xiàn)在實現(xiàn)‘空天地’一體測量,GPS、北斗、航測、無人機,都參與到測量中來?!?/p>
渝昆高鐵等工程勘探,也開始應用該新技術。中鐵二院除了引進、創(chuàng)新了高分辨率航天遙感、無人機勘測、多孔對井間電磁波層析成像等新技術外,還創(chuàng)新適用于高鐵工程建設的巖溶地質相關理論,構建了風險評估方法。多位院士鑒定該成套技術居于世界領先水平。
地底“尋龍”,空中“窺龍”,科技“鎖龍”。我國地質災害預警能力,已經(jīng)開了大招。(記者吳曉穎、謝佼)
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