滑坡預(yù)警：能否避免山體垮塌之災(zāi)

張韻

一次相當于兩棟大樓范圍的所謂“小滑坡”，想要治理的話需要花費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?？逅搅烤薮?，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人確認安全，累計發(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)場踏勘初步分析認為，這是一起“降雨誘發(fā)的高位遠程崩滑碎屑流災(zāi)害”。簡單地說，是山頂巖體突然崩塌，向山下滾落過程中帶動斜坡碎屑一起運動而造成的。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)測總站副站長肖智林表示，“以當時的降雨量，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）?！?/p>

有多少美麗山村需要預(yù)警和保護

“這個地方地質(zhì)災(zāi)害風(fēng)險很大！你去現(xiàn)場看過就知道了?！痹谖挥谏虾５耐瑵髮W(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)進行野外實地考察的經(jīng)歷。

作為同濟大學(xué)測繪與地理信息學(xué)院教授、國家測繪地理信息局重點實驗室副主任，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)?！?/p>

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

據(jù)介紹，整個阿壩地區(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，類型很多。有的是傾倒型的（平?？床怀鰜?，突然有一天崩塌下來）;有的則是蠕變型（受斷裂活動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，因為藏區(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24日茂縣突發(fā)的山體垮塌，中國科學(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，劉春團隊就對四川區(qū)域內(nèi)一些大大小小的滑坡進行過監(jiān)測預(yù)警?！坝煽萍疾苛㈨椀膰?73計劃項目‘西部山區(qū)大型滑坡致災(zāi)因子識別、前兆信息獲取與預(yù)警方法研究，要求科研人員對山體滑坡進行前兆性探測，而不是在災(zāi)難發(fā)生后再進行評價。”劉春強調(diào)，科研人員在預(yù)警到滑坡之后，會馬上要求進行工程地質(zhì)加固，避免滑坡事件的發(fā)生，“而正因為如此，滑坡沒有發(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年汶川地震對山體造成震裂松動，加之這幾年強降雨、強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對壩體內(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，對有一些小型的滑坡，技術(shù)人員也沒能全覆蓋地進行預(yù)警。

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

對于此次茂縣的山體垮塌，劉春認為，“沒能進行有效預(yù)防是因為存在著地理的特殊性和技術(shù)的局限性?！贝舜胃呶槐阑l(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，“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?！?/p>

以前這里也曾發(fā)生過一些小型滑坡，劉春說，當?shù)鼐用竦淖龇ㄊ?，“這個地方動了，我就搬一搬”，老百姓沒有預(yù)料到整個區(qū)域會有大的危險。所以在科研人員實地走訪勸說時，發(fā)現(xiàn)很多當?shù)鼐用袢狈︼L(fēng)險意識。

茂縣是全國最大的羌族聚居縣，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坡上，整體搬遷是個難題。因此，劉春認為，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)警沒能做到及時和準確。從管理層面來說，當?shù)乩习傩诊L(fēng)險意識的缺失也是導(dǎo)致災(zāi)難發(fā)生的一個因素。

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“遺世獨立的美麗”和災(zāi)后一片碎石、廢墟的慘象形成強烈的對比，令人唏噓。劉春在接受《中國新聞周刊》采訪時，也對川西高原地區(qū)的美麗風(fēng)光發(fā)出感慨，他還提到，位于這一地區(qū)的另一個著名的美麗鄉(xiāng)村甲居藏寨就處在一個滑坡上。

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，整個山寨依著起伏的山勢迤邐連綿，在相對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《中國國家地理》雜志組織的選美中國活動中，以甲居藏寨為代表的“丹巴藏寨”被評為“中國最美的六大鄉(xiāng)村古鎮(zhèn)”之首。

劉春說，“如果這個地方發(fā)生滑坡了，那么，這個美麗的鄉(xiāng)村就消失了?！彼业氖?，技術(shù)部門已經(jīng)注意到了這里發(fā)生危險的可能性，科研人員在甲居滑坡上投入了很多人力、物力和財力，正在積極進行治理、監(jiān)控和預(yù)警。

一般來講，一次相當于兩棟大樓范圍的所謂“小滑坡”，想要治理的話需要花費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)強調(diào)，除了專業(yè)機構(gòu)的監(jiān)測，滑坡預(yù)警還需要群測群防的思路。群測群防指的是政府、技術(shù)人員以及老百姓共同來建立一個完整的地質(zhì)災(zāi)害監(jiān)控網(wǎng)絡(luò)，做到經(jīng)常性的監(jiān)控?！凹词故沁@樣，還是會有漏洞，因為量太大了，所以每年都會有滑坡的災(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

從技術(shù)角度來講，真正認定一個地方是滑坡需要經(jīng)過一個非常嚴謹?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)對整個大塊區(qū)域去做易發(fā)的識別。

衛(wèi)星的分辨率不能像人眼看得那么仔細，所以一旦技術(shù)人員在衛(wèi)星上發(fā)現(xiàn)某個地方最近地表活動頻繁，就會將其列為風(fēng)險地區(qū)。此外，他們還要到當?shù)夭捎脽o人機實地勘察，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。

據(jù)介紹，中國山體滑坡預(yù)警、預(yù)報技術(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)境保護國家重點實驗室以及中國科學(xué)院成都山地所。

20世紀末，中科院成都山地所的科學(xué)家承擔(dān)了318國道上較為著名的滑坡——嘎瑪溝滑坡防治工程的勘察設(shè)計。他們在公路上方設(shè)計了排水溝，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，歐洲人做的是精細化管理，而如果談及整個觀測的網(wǎng)絡(luò)，目前中國做得比歐洲好。原因是中國投入得多，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)害的國際會議都在中國開”。今年4月17日至18日，中歐滑坡地質(zhì)災(zāi)害遙感觀測與定量分析國際學(xué)術(shù)論壇就在同濟大學(xué)召開。

劉春認為，現(xiàn)階段中國需要加強的，是從監(jiān)測的精度、可實施性和技術(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)展在目前整個地質(zhì)災(zāi)害研究工作當中已被廣泛地使用。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)的處理和識別。傳統(tǒng)上，識別是通過人工看圖，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能在更快速獲得數(shù)據(jù)之后，馬上用系統(tǒng)進行自動分析，不靠人工判讀，等分析結(jié)果出來之后再去用人工確認，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，第一時間到場的就是小型無人機，這個已經(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)測的數(shù)據(jù)可以通過中繼衛(wèi)星快速傳到上?；蛘弑本?。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，用這樣一個系統(tǒng)來管理和分析獲取的數(shù)據(jù)。這個技術(shù)在國際上已經(jīng)是通行的，而且是高效、系統(tǒng)的方法。在國內(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，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)平臺的滑坡災(zāi)害的危險性、易損性和風(fēng)險評價的系統(tǒng)研究則逐步成為這一領(lǐng)域研究的發(fā)展方向。

最新的動向發(fā)生在6月26日11時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，安監(jiān)救援隊伍的邊坡雷達設(shè)備監(jiān)測出垮塌位置發(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。

這個反應(yīng)迅速、提醒在場救援人員盡快撤離的儀器是一種微型的探測設(shè)備，儀器的專業(yè)名稱為“S-SAR邊坡合成孔徑雷達”。劉春說，這項技術(shù)是近幾年剛剛發(fā)展起來的，原理是通過雷達波干涉，遠距離測量山體表面的細小位移和變形。最遠監(jiān)測距離可達5公里，理想狀態(tài)下的極限監(jiān)測范圍可達5×2.5公里，可全部覆蓋本次滑坡體，監(jiān)測精度達到0.1毫米，是國內(nèi)目前最先進的同類檢測設(shè)備，無論天晴下雨，都可以實現(xiàn)對整個滑坡現(xiàn)場全天候、大范圍的實時監(jiān)測，因而天氣不會影響它的工作效果。

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?！巴耆揽靠蒲腥藛T是做不到的，一定要通過群測群防來實現(xiàn)。”他認為，大家只有充分認識到群測群防的重要性，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)警的各項技術(shù)都在往前邁進，國家很重視，新的技術(shù)也在不斷得到應(yīng)用，但是任何一個技術(shù)都不能百分之百地解決問題，它會有漏洞。”劉春說，“就像醫(yī)學(xué)技術(shù)已經(jīng)很發(fā)達了，但是人類該生病還是得生病?！?