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科考出征于万水千山:科考初行记

2019-08-18


  2019年8月4日,由北京师范大学张强教授、青海师范大学周强教授带队的第二次青藏高原综合科学考察科考分队在青海师范大学集合,正式开启了2019年综合灾害风险评价与防御科学考察。

  考察沿线过湟水,途经青沙山、尖扎盆地、黄南山地等地区。沿途多见河流溯源侵蚀形成的冲蚀沟和深切峡谷,黄河溯源侵蚀进入青藏高原,切穿古湖泊,形成盆地和峡谷相间的“串珠状”地貌,以第三纪红层和第四纪黄土为物源的滑坡、泥石流等地质灾害较多,主要以峡谷段最为突出;植被则主要为落叶阔叶林。同仁往东过瓜什则乡进入高原面,地形相对平缓,多山丘和缓坡,可以观察到高原古夷平面;由于温度低微生物分解能力弱,土壤中腐殖质含量相对较高,土层颜色较暗,为高寒草甸土主要特征;随着海拔上升植被垂直地带性变化明显,逐渐由阔叶林过渡到针叶林,再到高山草甸。从红星镇由G213转入S313,由于道路封闭施工,整个车队被困在河流切割强烈、地质灾害频发的高山峡谷区,行进缓慢,沿途详细记录了大量地质灾害点。尽管舟车劳顿,为了保障第二天的行程,考察队仍连夜赶路,直至凌晨1点到达舟曲县。

图1 科考队8月4日-5日行进路线

  2010年8月7日22时左右,甘南藏族自治州舟曲县城东北部山区突降特大暴雨,降水持续40多分钟,降雨量达97mm,导致三眼峪、罗家峪等四条沟系发生特大山洪泥石流,泥石流沟长约5km,平均宽度300m,平均厚度5m,总体积750万m3,流经区域被夷为平地,并堵塞白龙江,形成威胁城区和下游安全的堰塞湖。为了降低再次发生泥石流灾害威胁当地人民生命及财产安全的风险,舟曲应急管理局构建了泥石流灾害实时监测系统(图2),并在三眼峪等泥石流沟建设了大规模的拦挡坝工程。当天下午,舟曲县城小雨弥漫,科考队一行参观了舟曲泥石流纪念馆(图3),了解了舟曲泥石流灾害发生的过程及其强大的破坏力,并深刻缅怀了在灾害中逝世的同胞。生命最为宝贵,活着就是希望,灾难可以把心冷却,但大爱,却可以跨越生死。

图2 科考队观摩舟曲县自然灾害预警指挥中心

图3 科考队一行参观舟曲泥石流纪念馆

  随后,科考队一行沿着三眼峪泥石流沟上行,考察了主1号、主2号、小1号拦挡坝(图4-6),发现历史泥石流夹带的堆积物已近乎淤满主2号坝及小1号坝,清淤工作正在有序地进行中。此外,科考队员发现小1号拦挡坝坝基已处在近乎被水流掏空的状态,如若不及时清淤加固,小1号坝在面对未来大规模泥石流时极易发生垮坝事件。同时,现场调研发现,泥石流堆积物大致可分两期,一期是2010年8月7日发生的泥石流形成的堆积物,后期又发生第二次泥石流,第二次泥石流规模较小,覆盖在第一次泥石流堆积物之上,呈尖灭状。从泥石流冲积物来看,多数为粒径不一的鹅卵石,表明经过多次冲刷磨圆。同时亦发现大量巨石,其甚者目测直径约2米左右,可见当时泥石流规模之大,实为惊心动魄。

图4 三眼峪主1号泥石流拦挡坝

图5 三眼峪主2号泥石流拦挡坝

图6 三眼峪小1号泥石流拦挡坝

  2019年8月6日,科考队一行从舟曲前往汶川,沿线经过白龙江、秦巴山区、岷江等地区,从甘肃省进入四川省,海拔较前两天较低,多山地,沿途多冲蚀沟,崩塌和滑坡多发,沿途多见由于崩塌和滑坡造成的公路和桥梁损毁(图7)。特别地,科考队途径北川县地震遗址,深刻缅怀了在5·12地震中不幸逝世的同胞,深感自然灾害研究之迫切。

图7 科考队8月6日行进路线

  汶川县位于四川盆地西北部边缘,居阿坝藏族羌族自治州东南部,东邻彭州市、都江堰市,南靠崇州市、大邑县,西接宝兴、小金县,西北和东北分别与理县、茂县相连,县域东西宽84km,南北长105km,总面积8820km²,森林覆盖率达48%。县城威州镇位于县境北部岷江与杂谷脑河交会处,海拔1325m,周围有茶坪山脉、邛崃山脉等众多山体围绕,距省城成都146km、州府马尔康246km。

  汶川之行,科考队通过与当地自然资源局与应急管理局座谈,详细了解了汶川县5·12地震前后自然灾害的变化(图8-9)。“点多、面广、种类齐、规模大”是汶川县自然灾害的主要特征。主要灾害类型有山洪、泥石流、滑坡、崩塌、不稳定斜坡,全县地质灾害隐患点5.12地震前只有83处,地震后目前1238处,地震后的5年内以泥石流为主,之后以滑坡为主,主要威胁公路、水利水电、百姓居民。

图8 科考队员与应急管理局局长座谈

图9 科考队员与自然资源局局长座谈

  为了深入了解5·12地震对当地孕灾环境的影响,科考队与汶川自然资源局同事一同前往秉里滑坡。据自然资源局同事介绍,秉里滑坡本为古滑坡体,在地震前一直处于休眠状态。地震后,秉里滑坡体上发生公路错断、有泉水冒出、植被异常茂盛等现象(图10-14),科考队成员推测秉里滑坡可能是地震后的一个古滑坡的复活,并一直处于缓慢蠕动的状态,使得建在滑坡体上的盘山公路出现局部塌陷的现象。最令人担心的是活跃后的滑坡体何时会加速?这也是当天最重大的科学发现,值得后期进一步跟进研究!

图10 秉里滑坡体上植被茂盛

图11 秉里滑坡蠕动引发墙体裂缝

图12 秉里滑坡蠕动引发路面错动

图13 秉里滑坡蠕动引发路面错动

图14 秉里滑坡体全貌

  人类改造自然的能力和智慧真的很强大,想尽办法也要修路,造福大山里的人民。然而这些事既有利也有弊,我们在不断的修路,但是沿途也有很多危险,滑坡,崩塌,泥石流,甚至堵江带来的一系列后果,我们却不知它会发生在何时何处,只有不断的实地考察,并及时预估灾害风险,应用合理的工程措施或生物措施,防落石、堆泥石流及生物固坡,方能进一步减少滑坡或泥石流灾害风险,减少灾害损失。这也是青藏高原灾害科考意义与重要性所在!

图15 科考队员集体合影

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