“知道走龙吗?”坐在对面的巨能攀问道。
午后的阳光透过玻璃,把这间弥漫着咖啡香气的实验室,照得温暖而舒适。然而这位地质专家的话,字字不离山崩地裂,“过去农村有句老话,叫走龙垮山,龙一过,山就垮!很多老乡修房子之前都要找先生定风水找龙,实际上是看建房选址会不会有地质隐患。所谓走龙,就是大型泥石流等地质灾害”。
巨能攀教授所在的成都理工大学地质灾害防治与地质环境?;す抑氐闶笛槭?,就是要找出这些地质“恶龙”,“锁”住它们的孕育变化,尽量不让它们造成人员和财产伤害。
2019年2月17日,贵州兴义市龙井村9组发生滑坡,这个实验室部署的自动化监测系统,提前53分钟发出红色预警,最终实现现场人员“零伤亡”财产“零损失”。
2017年,他们还两次提前数小时成功预警甘肃黑方台黄土滑坡。
那些曾潜行地底、暴起肆虐的地质“恶龙”,在我国日益提升的科技水平面前,逐步显出身形,并被加以监视。
山间潜“恶龙”奈何难寻踪
我国是世界上地质灾害最严重、受威胁人口最多的国家之一,已查明共有地质灾害隐患点近30万处。
2017年6月24日6时,四川省阿坝藏族羌族自治州茂县叠溪镇新磨村。天还没亮,村子背后的山岩崩塌而下,整个村庄瞬间被覆盖,造成10人遇难、73人失联。
成都理工大学教授裴向军主持调查该事故原因。他向记者确认,新磨村紧靠的大山,是上世纪30年代叠溪7.5级地震的震中,这次山崩是地震“后遗症”。经过80多年的发育,在一场并不成灾的小雨之后,由量变到质变,导致整体山崩。
据记载,叠溪地震是一场异??膳碌脑帜?。在那次地震中,叠溪古城垂直掉进岷江。地震还造成附近山川严重“内伤”,新磨村山崩说明,地质灾害发育的时间超过认知,异?;郝游赐V?。
为何多次排危却没能发现这一隐患?裴向军分析,该处山崖陡峭,山崩处高出受灾村庄1250米,人类无路上去钻探;植被茂密遮挡地表,传统地质勘探手段很难发现灾害发育痕迹。
“地质灾害就像藏在山里的野兽,你很难看见它,或者扎到它?!迸嵯蚓?。
2019年8月14日,成昆铁路凉红至埃岱站间,突发数万方高位岩体崩塌,致17人失联,事前也没有发现地质灾害发育痕迹。类似情况几乎每年都会导致成昆铁路中断。
“我国近期发生的多起灾难性地质灾害事件,具有高位、高隐蔽性特点,传统排查手段已很难提前发现隐患?!鼻笆龉抑氐闶笛槭页N窀敝魅涡砬克?,这也是目前地质灾害防治痛点难点所在。
地质勘测技术求新求变
“须猕山是天地骨,中镇天地为巨物。如人背脊与项梁。生出四肢龙突?!栏呱椒接辛?,却来平地失真踪。平地龙从高脉发,高起星峰低落穴?!?/p>
这些不是盗墓小说里的想象语言,而是出自唐代堪舆书籍《撼龙经》。用今天的眼光来看,前人总结的正是地质构造与褶皱特征。
长江上游江源文明从远古走来,在四川留下多处痕迹。距今5000余年的营盘山史前遗址,位于茂县县城附近。这个黄河文明与长江文明交汇的大型中心聚落遗址,巧妙避开了附近的三条地震断裂带。
成都文物考古研究院考古专家陈剑认为,历经五千年来若干次强烈地震和地质灾害,营盘山遗址基本完好,仅在北端边坡上有轻微滑坡现象。这说明古人工程选址有清晰的避灾理论和丰富的避灾实践。
如今,随着地质科学的发展,人们对地质灾害的发育有了专业辨识和描述,即通过工程方法探究地质结构发育程度,也就是钻探取样分析。
折多山顶,一台钻机不停地轰鸣,设计钻探深度1090米,用于探测折多塘断裂。据探测方中铁二院专家刘志军介绍,折多塘断裂是活动断裂,对施工影响极大,需要用深孔钻机来揭示它的物质组成和性状。100公里目标的勘测,需要上千个深浅不同的钻井。
钻探探测能获取丰富的数据,但对大范围地质变动情况掌握并不全面。特别在变化极大的横断山区、青藏高原,有时一个洞往前多打1米,获得的数据就截然不同。
我国地质勘测技术,走到了求新求变的路口。
从地面到太空科技锁“恶龙”
单个样本看不清,就多样本采样;单地样本看不明,就放大范围看。随着高新技术的普及,人类迎来了航空航天探测的新时代。
成都理工大学提出“卫星遥感+无人机测绘+钻探分析”的“空天地”一体手段,先对人无法抵达的区域进行风险划分;再通过卫星遥感探测和无人机测绘,自动在三维地形上“剥掉”植被,对地表变形幅度进行监测,识别出风险再投入传统工程地质勘探手段详查。
从贵州兴义和甘肃黑方台的预警实践可以看到,这套技术已经能将地质灾害预警做到53分钟倒计时。
在贵州兴义滑坡监控视频中,远处黑乎乎的一片山壁彻底崩塌,而在此之前53分钟,预警警报已经响起,通知附近人员撤离,无人员伤亡,过程完全在掌握之中。
这一技术也引入铁路建设领域。中铁二院员工刘晓辉,亲身经历了测绘装备的迭代升级:“以前测绘上山顶下深沟,靠一步一步地走。有时候为了测一个基准点,大早上出发,到指定地点砍一根大竹子竖起测量杆就往回赶,到山下已经是晚上……现在实现‘空天地’一体测量,GPS、北斗、航测、无人机,都参与到测量中来?!?/p>
渝昆高铁等工程勘探,也开始应用该新技术。中铁二院除了引进、创新了高分辨率航天遥感、无人机勘测、多孔对井间电磁波层析成像等新技术外,还创新适用于高铁工程建设的岩溶地质相关理论,构建了风险评估方法。多位院士鉴定该成套技术居于世界领先水平。
地底“寻龙”,空中“窥龙”,科技“锁龙”。我国地质灾害预警能力,已经开了大招。(记者吴晓颖、谢佼)
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