滑坡預(yù)警：能否避免山體垮塌之災(zāi)

張韻

一次相當(dāng)于兩棟大樓范圍的所謂“小滑坡”，想要治理的話需要花費(fèi)5000萬元。這次茂縣的滑坡是發(fā)生在3400米的高度，這種情況一般就很難去治理，而只能選擇搬遷了

6月24日凌晨5時(shí)45分，四川省阿壩藏族羌族自治州茂縣疊溪鎮(zhèn)新磨村新村組富貴山山體突發(fā)高位垮塌。垮塌方量巨大，約800萬立方米，最大落差1600米，岷江支流松坪溝河道堵塞2公里。

截至6月27日，四川省阿壩州委外宣辦消息，在茂縣6.24疊溪山體垮塌事件中，共有35人確認(rèn)安全，累計(jì)發(fā)現(xiàn)遇難者遺體10具，仍有73人失聯(lián)。此外，已有300余名受災(zāi)群眾被緊急轉(zhuǎn)移安置。

專家通過現(xiàn)場(chǎng)踏勘初步分析認(rèn)為，這是一起“降雨誘發(fā)的高位遠(yuǎn)程崩滑碎屑流災(zāi)害”。簡(jiǎn)單地說，是山頂巖體突然崩塌，向山下滾落過程中帶動(dòng)斜坡碎屑一起運(yùn)動(dòng)而造成的。緊急赴茂縣疊溪鎮(zhèn)突發(fā)地質(zhì)災(zāi)害應(yīng)急調(diào)查專家、四川省地質(zhì)環(huán)境監(jiān)測(cè)總站副站長(zhǎng)肖智林表示，“以當(dāng)時(shí)的降雨量，斜坡雖然松散但也問題不大，關(guān)鍵還是高山巨石崩塌帶來的沖擊（以至于形成碎屑流）。”

有多少美麗山村需要預(yù)警和保護(hù)

“這個(gè)地方地質(zhì)災(zāi)害風(fēng)險(xiǎn)很大！你去現(xiàn)場(chǎng)看過就知道了。”在位于上海的同濟(jì)大學(xué)的辦公室里，劉春想起了今年4月前往阿壩州東南部地區(qū)進(jìn)行野外實(shí)地考察的經(jīng)歷。

作為同濟(jì)大學(xué)測(cè)繪與地理信息學(xué)院教授、國(guó)家測(cè)繪地理信息局重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室副主任，劉春一行的考察地是阿壩州東南部的理縣，這里距離此次發(fā)生山體垮塌的茂縣僅有50公里的距離，“因而，理縣的地質(zhì)地貌與茂縣十分相似，地質(zhì)結(jié)構(gòu)均屬龍門山斷裂帶，地貌類型是高山峽谷區(qū)。”

劉春團(tuán)隊(duì)野外工作的重點(diǎn)就在此地。汽車開過峰巒疊嶂、溝谷縱橫的山區(qū)，經(jīng)常會(huì)有石頭滾落下來。如今，在茂縣山體垮塌事件發(fā)生以后，他回憶起自己兩個(gè)多月前的那次工作經(jīng)歷。

據(jù)介紹，整個(gè)阿壩地區(qū)向來都是滑坡高發(fā)地區(qū)，這里有很多古滑坡。1933年茂縣疊溪鎮(zhèn)就曾發(fā)生過里氏7.5級(jí)地震，地震誘發(fā)大型滑坡，滑坡堵江形成堰塞湖并保留至今。龍門山地震斷裂帶沿四川盆地西北緣底部切過，2008年汶川地震、2013年蘆山地震均發(fā)生在該斷裂帶上。

滑坡是非常復(fù)雜的地質(zhì)活動(dòng)，類型很多。有的是傾倒型的（平常看不出來，突然有一天崩塌下來）;有的則是蠕變型（受斷裂活動(dòng)影響而緩慢蠕變的滑坡）。四川地區(qū)蠕變型滑坡比較多。中國(guó)地質(zhì)科學(xué)院地質(zhì)力學(xué)所的專家調(diào)查顯示，此次茂縣的滑坡就屬于蠕變型的。

在中國(guó)境內(nèi)，滑坡的高發(fā)地區(qū)主要位于云貴川的山區(qū)以及西藏地區(qū)。不過，因?yàn)椴貐^(qū)人跡罕至，即便發(fā)生滑坡，也鮮有人注意到，但是容易形成堰塞湖，影響下游地區(qū)。

針對(duì)24日茂縣突發(fā)的山體垮塌，中國(guó)科學(xué)院成都山地災(zāi)害與環(huán)境研究所的一位研究滑坡的專家指出，茂縣處于龍門山斷裂帶，“目前已形成特大型高位滑坡—堰塞湖災(zāi)害鏈，救援難度較大”。

特殊的地質(zhì)地貌早就引起了科研人員的注意。此前，劉春團(tuán)隊(duì)就對(duì)四川區(qū)域內(nèi)一些大大小小的滑坡進(jìn)行過監(jiān)測(cè)預(yù)警。“由科技部立項(xiàng)的國(guó)家973計(jì)劃項(xiàng)目‘西部山區(qū)大型滑坡致災(zāi)因子識(shí)別、前兆信息獲取與預(yù)警方法研究，要求科研人員對(duì)山體滑坡進(jìn)行前兆性探測(cè)，而不是在災(zāi)難發(fā)生后再進(jìn)行評(píng)價(jià)。”劉春強(qiáng)調(diào)，科研人員在預(yù)警到滑坡之后，會(huì)馬上要求進(jìn)行工程地質(zhì)加固，避免滑坡事件的發(fā)生，“而正因?yàn)槿绱耍聸]有發(fā)生，媒體也就很少關(guān)注這些工作。例如，在四川省丹巴縣縣城，有幾個(gè)滑坡現(xiàn)在就一直在做加固。”

滑坡主要是由地震、降雨和工程建設(shè)這三方面的原因引起的。由于2008年汶川地震對(duì)山體造成震裂松動(dòng)，加之這幾年強(qiáng)降雨、強(qiáng)暴雨等惡劣天氣增多，這一地區(qū)更容易誘發(fā)地質(zhì)災(zāi)害。此外，大壩、公路、隧道等基礎(chǔ)設(shè)施的修建，也都在不同程度上會(huì)對(duì)壩體內(nèi)部產(chǎn)生一些影響，使得近幾年滑坡發(fā)生的頻率有所提高，在這種情況下，對(duì)有一些小型的滑坡，技術(shù)人員也沒能全覆蓋地進(jìn)行預(yù)警。

6月25日，救援人員在四川茂縣災(zāi)害現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行搜救。圖/CFP

對(duì)于此次茂縣的山體垮塌，劉春認(rèn)為，“沒能進(jìn)行有效預(yù)防是因?yàn)榇嬖谥乩淼奶厥庑院图夹g(shù)的局限性。”此次高位崩滑發(fā)生在海拔3400米以上，距離受災(zāi)村莊高差超過1250米，那里無人居住，山體陡峭，坡度在55到60度，人很難上去，這就意味著，單靠地質(zhì)人員普查走訪的常規(guī)監(jiān)控是行不通的。

此外，由于高山植被密集，受其遮擋，即使高精度衛(wèi)星也難以拍攝到坡體變形，那么，現(xiàn)有遙感手段就發(fā)現(xiàn)不了隱患。遙感數(shù)據(jù)不全，也造成了技術(shù)上的難點(diǎn)，“也不是說完全不能監(jiān)控，但是這么大的范圍，不敢保證監(jiān)控能夠百分之百的覆蓋。”

以前這里也曾發(fā)生過一些小型滑坡，劉春說，當(dāng)?shù)鼐用竦淖龇ㄊ牵斑@個(gè)地方動(dòng)了，我就搬一搬”，老百姓沒有預(yù)料到整個(gè)區(qū)域會(huì)有大的危險(xiǎn)。所以在科研人員實(shí)地走訪勸說時(shí)，發(fā)現(xiàn)很多當(dāng)?shù)鼐用袢狈︼L(fēng)險(xiǎn)意識(shí)。

茂縣是全國(guó)最大的羌族聚居縣，羌族人口約占全縣總?cè)丝诘?2%、約占全國(guó)羌族總?cè)丝诘?0%。除羌族外，茂縣境內(nèi)還居住著漢、藏、回等17個(gè)民族。羌族、回族和藏族等一些少數(shù)民族世世代代居住在這個(gè)坡上，整體搬遷是個(gè)難題。因此，劉春認(rèn)為，茂縣山體垮塌事件之所以發(fā)生，從技術(shù)角度來講，監(jiān)控和預(yù)警沒能做到及時(shí)和準(zhǔn)確。從管理層面來說，當(dāng)?shù)乩习傩诊L(fēng)險(xiǎn)意識(shí)的缺失也是導(dǎo)致災(zāi)難發(fā)生的一個(gè)因素。

災(zāi)難發(fā)生后，有航拍攝影愛好者發(fā)布了去年拍攝的受災(zāi)地新磨村的風(fēng)景照。這里災(zāi)前“遺世獨(dú)立的美麗”和災(zāi)后一片碎石、廢墟的慘象形成強(qiáng)烈的對(duì)比，令人唏噓。劉春在接受《中國(guó)新聞周刊》采訪時(shí)，也對(duì)川西高原地區(qū)的美麗風(fēng)光發(fā)出感慨，他還提到，位于這一地區(qū)的另一個(gè)著名的美麗鄉(xiāng)村甲居藏寨就處在一個(gè)滑坡上。

甲居藏寨位于甘孜州丹巴縣境內(nèi)，這里居住著嘉絨藏族140余戶人家，藏寨從大金河谷層層向上攀緣，一直伸延到卡帕瑪群峰腳下，整個(gè)山寨依著起伏的山勢(shì)迤邐連綿，在相對(duì)高差近千米的山坡上，一幢幢藏式民宅灑落在綠樹叢中。2005年由《中國(guó)國(guó)家地理》雜志組織的選美中國(guó)活動(dòng)中，以甲居藏寨為代表的“丹巴藏寨”被評(píng)為“中國(guó)最美的六大鄉(xiāng)村古鎮(zhèn)”之首。

劉春說，“如果這個(gè)地方發(fā)生滑坡了，那么，這個(gè)美麗的鄉(xiāng)村就消失了。”所幸的是，技術(shù)部門已經(jīng)注意到了這里發(fā)生危險(xiǎn)的可能性，科研人員在甲居滑坡上投入了很多人力、物力和財(cái)力，正在積極進(jìn)行治理、監(jiān)控和預(yù)警。

一般來講，一次相當(dāng)于兩棟大樓范圍的所謂“小滑坡”，想要治理的話需要花費(fèi)5000萬元。這次茂縣的滑坡是發(fā)生在3400米的高度，劉春說，這種情況一般很難去治理，而只能選擇搬遷了。

他反復(fù)強(qiáng)調(diào)，除了專業(yè)機(jī)構(gòu)的監(jiān)測(cè)，滑坡預(yù)警還需要群測(cè)群防的思路。群測(cè)群防指的是政府、技術(shù)人員以及老百姓共同來建立一個(gè)完整的地質(zhì)災(zāi)害監(jiān)控網(wǎng)絡(luò)，做到經(jīng)常性的監(jiān)控。“即使是這樣，還是會(huì)有漏洞，因?yàn)榱刻罅耍悦磕甓紩?huì)有滑坡的災(zāi)難事故發(fā)生。”

從衛(wèi)星技術(shù)、大數(shù)據(jù)、人工智能到

無人機(jī)

從技術(shù)角度來講，真正認(rèn)定一個(gè)地方是滑坡需要經(jīng)過一個(gè)非常嚴(yán)謹(jǐn)?shù)墓ぷ髁鞒獭I(yè)人員首先需要利用目前最新且發(fā)展迅速的衛(wèi)星遙感技術(shù)對(duì)整個(gè)大塊區(qū)域去做易發(fā)的識(shí)別。

衛(wèi)星的分辨率不能像人眼看得那么仔細(xì)，所以一旦技術(shù)人員在衛(wèi)星上發(fā)現(xiàn)某個(gè)地方最近地表活動(dòng)頻繁，就會(huì)將其列為風(fēng)險(xiǎn)地區(qū)。此外，他們還要到當(dāng)?shù)夭捎脽o人機(jī)實(shí)地勘察，看看是否出現(xiàn)裂縫，綜合調(diào)查之后才敢斷定是不是有滑坡的風(fēng)險(xiǎn)。

據(jù)介紹，中國(guó)山體滑坡預(yù)警、預(yù)報(bào)技術(shù)處于世界領(lǐng)先水平。近年來，在遙感、地質(zhì)、巖土力學(xué)等幾個(gè)學(xué)科整合交叉的基礎(chǔ)上，這方面的研究取得了飛速發(fā)展。其中，做得最出色的要數(shù)成都理工大學(xué)地質(zhì)災(zāi)害防治與地質(zhì)環(huán)境保護(hù)國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室以及中國(guó)科學(xué)院成都山地所。

20世紀(jì)末，中科院成都山地所的科學(xué)家承擔(dān)了318國(guó)道上較為著名的滑坡——嘎瑪溝滑坡防治工程的勘察設(shè)計(jì)。他們?cè)诠飞戏皆O(shè)計(jì)了排水溝，在公路下方打了幾排抗滑樁及擋墻。經(jīng)過治理，這里基本沒有再發(fā)生滑動(dòng)及變形，證明防治效果較好。

在歐洲，覆蓋了意大利北部邊界、法國(guó)東南部等地的阿爾卑斯山區(qū)也有較大的滑坡治理的需求。據(jù)劉春介紹，歐洲人做的是精細(xì)化管理，而如果談及整個(gè)觀測(cè)的網(wǎng)絡(luò)，目前中國(guó)做得比歐洲好。原因是中國(guó)投入得多，參與的人多，成果也多，“所以，這幾年許多關(guān)于滑坡地質(zhì)災(zāi)害的國(guó)際會(huì)議都在中國(guó)開”。今年4月17日至18日，中歐滑坡地質(zhì)災(zāi)害遙感觀測(cè)與定量分析國(guó)際學(xué)術(shù)論壇就在同濟(jì)大學(xué)召開。

劉春認(rèn)為，現(xiàn)階段中國(guó)需要加強(qiáng)的，是從監(jiān)測(cè)的精度、可實(shí)施性和技術(shù)上更往前走一步，把這些研究成果放在相應(yīng)地技術(shù)流程和規(guī)范當(dāng)中，從原來大量靠人工來調(diào)查的工作中把人解放出來，依靠新的遙感技術(shù)來實(shí)現(xiàn)。

信息技術(shù)、衛(wèi)星技術(shù)、大數(shù)據(jù)、人工智能等新技術(shù)的發(fā)展在目前整個(gè)地質(zhì)災(zāi)害研究工作當(dāng)中已被廣泛地使用。劉春解釋說，衛(wèi)星只是獲得數(shù)據(jù)的途徑，隨之而來的，就是衛(wèi)星數(shù)據(jù)的處理和識(shí)別。傳統(tǒng)上，識(shí)別是通過人工看圖，而人工智能的發(fā)展將使圖像的判讀更高效、快捷和自動(dòng)化。此外，滑坡的發(fā)生不是單一的原因，因此，技術(shù)上還存在一些多傳感器數(shù)據(jù)的集成，大數(shù)據(jù)的綜合分析就是如此。

劉春自己在做的一些小型無人機(jī)能在更快速獲得數(shù)據(jù)之后，馬上用系統(tǒng)進(jìn)行自動(dòng)分析，不靠人工判讀，等分析結(jié)果出來之后再去用人工確認(rèn)，這樣做，效率就提高了很多倍。他說，這次茂縣發(fā)生的災(zāi)害，第一時(shí)間到場(chǎng)的就是小型無人機(jī)，這個(gè)已經(jīng)是成熟的技術(shù)了。此外還有通信技術(shù)的應(yīng)用，通過這些技術(shù)，前方監(jiān)測(cè)的數(shù)據(jù)可以通過中繼衛(wèi)星快速傳到上海或者北京。例如，上海站收到了理縣回傳的數(shù)據(jù)后，科研人員就能直接處理和分析，這對(duì)于災(zāi)害的預(yù)警、診斷和決策大有益處。

WebGIS地理信息系統(tǒng)是一個(gè)可管理數(shù)據(jù)的軟件系統(tǒng)，在滑坡災(zāi)害應(yīng)用領(lǐng)域，將地理信息系統(tǒng)和地理信息科學(xué)融合在一起，用這樣一個(gè)系統(tǒng)來管理和分析獲取的數(shù)據(jù)。這個(gè)技術(shù)在國(guó)際上已經(jīng)是通行的，而且是高效、系統(tǒng)的方法。在國(guó)內(nèi)，現(xiàn)在所有滑坡都建立了GIS系統(tǒng)。由于GIS 技術(shù)的空間分析、制圖功能和可視化的特點(diǎn)，該技術(shù)在滑坡災(zāi)害區(qū)劃研究方面正得到快速發(fā)展，以 GIS軟件為技術(shù)平臺(tái)的滑坡災(zāi)害的危險(xiǎn)性、易損性和風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)的系統(tǒng)研究則逐步成為這一領(lǐng)域研究的發(fā)展方向。

最新的動(dòng)向發(fā)生在6月26日11時(shí)10分左右，四川省安監(jiān)局發(fā)布消息稱， 在茂縣山體高位垮塌救援現(xiàn)場(chǎng)，安監(jiān)救援隊(duì)伍的邊坡雷達(dá)設(shè)備監(jiān)測(cè)出垮塌位置發(fā)生位移和變形，極有可能發(fā)生二次滑坡，因而，要求所有救援人員和媒體記者緊急撤離現(xiàn)場(chǎng)。

這個(gè)反應(yīng)迅速、提醒在場(chǎng)救援人員盡快撤離的儀器是一種微型的探測(cè)設(shè)備，儀器的專業(yè)名稱為“S-SAR邊坡合成孔徑雷達(dá)”。劉春說，這項(xiàng)技術(shù)是近幾年剛剛發(fā)展起來的，原理是通過雷達(dá)波干涉，遠(yuǎn)距離測(cè)量山體表面的細(xì)小位移和變形。最遠(yuǎn)監(jiān)測(cè)距離可達(dá)5公里，理想狀態(tài)下的極限監(jiān)測(cè)范圍可達(dá)5×2.5公里，可全部覆蓋本次滑坡體，監(jiān)測(cè)精度達(dá)到0.1毫米，是國(guó)內(nèi)目前最先進(jìn)的同類檢測(cè)設(shè)備，無論天晴下雨，都可以實(shí)現(xiàn)對(duì)整個(gè)滑坡現(xiàn)場(chǎng)全天候、大范圍的實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)，因而天氣不會(huì)影響它的工作效果。

劉春表示，讓科研人員做的研究成果更多地轉(zhuǎn)化為一種很簡(jiǎn)潔明了的東西，讓老百姓也能接受，這是在山體滑坡防治方面真正應(yīng)該做的事情。“完全依靠科研人員是做不到的，一定要通過群測(cè)群防來實(shí)現(xiàn)。”他認(rèn)為，大家只有充分認(rèn)識(shí)到群測(cè)群防的重要性，才能夠使技術(shù)往正常的軌道上走，這樣災(zāi)害事故的損失才能盡可能地減少，老百姓才能從技術(shù)發(fā)展中更多地受益。

“滑坡預(yù)警的各項(xiàng)技術(shù)都在往前邁進(jìn)，國(guó)家很重視，新的技術(shù)也在不斷得到應(yīng)用，但是任何一個(gè)技術(shù)都不能百分之百地解決問題，它會(huì)有漏洞。”劉春說，“就像醫(yī)學(xué)技術(shù)已經(jīng)很發(fā)達(dá)了，但是人類該生病還是得生病。”