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加快打造原始創(chuàng)新策源地,加快突破關鍵核心技術,努力搶占科技制高點,為把我國建設成為世界科技強國作出新的更大的貢獻。

——習近平總書記在致中國科學院建院70周年賀信中作出的“兩加快一努力”重要指示要求

面向世界科技前沿、面向經(jīng)濟主戰(zhàn)場、面向國家重大需求、面向人民生命健康,率先實現(xiàn)科學技術跨越發(fā)展,率先建成國家創(chuàng)新人才高地,率先建成國家高水平科技智庫,率先建設國際一流科研機構。

——中國科學院辦院方針

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【中國科學報】把脈山地規(guī)律 服務山區(qū)發(fā)展

2015-05-07 中國科學報 彭麗 王珊
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語音播報

  據(jù)統(tǒng)計,我國目前有高風險的山地災害點(滑坡、泥石流等)34000余處,以西南、西北山區(qū)最為嚴重。在自然災害經(jīng)濟損失中,山地災害給國家造成的直接經(jīng)濟損失超過了40%。我國經(jīng)濟社會發(fā)展逾越不了多山的基本國情,抵御和防治山地災害是山區(qū)發(fā)展的一大艱巨任務。 

  誰來為山區(qū)發(fā)展把脈,撐起防治山地災害的科學之穹?

  山地災害研究大幕拉開

  新中國成立后,大西南開發(fā)和大三線建設迅速展開,而以滑坡、泥石流為主的山地災害對其建設影響非常嚴重,研究方面還是一片空白。

  從那時起,從組建第一支科學考察隊,對西藏冰川爆發(fā)泥石流災害進行考察,到1963年,第一個泥石流研究報告得到國家的重視,中國山地災害研究完成了破冰之旅,從此走上了為中國山地把脈的艱難歷程。

  1966年,以這支科研團隊為基礎,成立了成都地理研究所,該所作為“山地災害與環(huán)境研究所”的前身,在我國山地災害學科的建立與發(fā)展方面發(fā)揮了奠基性作用。

  1966~1977年,為了摸清我國山區(qū)建設的兩大危害——泥石流和滑坡的災害規(guī)律,找出對策,該研究團隊克服了困難,在鐵路、公路、城鎮(zhèn)、礦山、農(nóng)田和地震區(qū),進行了多年科學考察,開辟了我國大型泥石流和滑坡的綜合治理道路,取得了一系列開創(chuàng)性的成果——

  首次提出泥石流體的4種結(jié)構、4類流態(tài)和自由孔隙比,奠定了泥石流理論基礎;首次提出泥石流綜合治理的原則、方案和措施,初步形成了泥石流綜合治理體系;在國內(nèi)乃至國際上,首次采用混凝土充填泥石流規(guī)程物筑壩,在國內(nèi)率先實現(xiàn)了泥石流治理工程直接為當?shù)亟?jīng)濟、社會發(fā)展服務等。

  1967年4月,中科院組建了東川蔣家溝、西昌黑沙河和會東白沙溝三支泥石流考察隊,成都地理所作為主研單位進入了研究主戰(zhàn)場,并主持黑沙河泥石流的研究和治理工作,進一步拉開了我國西南地區(qū)泥石流研究的大幕。

  科研人員通過實地考察,摸清了泥石流的危害特征、活動性質(zhì)、區(qū)域規(guī)律,提出了適合各區(qū)域?qū)嶋H情況的防治對策,為山區(qū)防治泥石流災害提供了有力的科技支撐。

  經(jīng)過多年科技攻關,科研人員在完成上百條重大災害性泥石流溝的防治規(guī)劃、設計與綜合治理方案的基礎上,總結(jié)并建立了一整套泥石流防災減災的理論體系和治理模式,實現(xiàn)了以最低的投入達到最高的產(chǎn)出。據(jù)統(tǒng)計,這些科研成果累計產(chǎn)出直接經(jīng)濟效益超過40億元。

  為了滿足國家經(jīng)濟建設的需要,成都山地所承擔起滑坡難題的攻關重任。從1966年到1971年,科研人員在大量考察基礎上,結(jié)合 “三線建設”的實際以及廣大山區(qū)農(nóng)村安全的需要,開展了滑坡發(fā)生規(guī)律與防治技術的示范項目研究,完成了多個項目攻關和搶險救災任務,鎖住了一個又一個滑坡,開創(chuàng)了滑坡災害防治研究的一片天地。

  經(jīng)過這些山地災害研究的成就所開辟的學科道路,彰顯著中國山地災害研究最初所經(jīng)歷的艱辛,仿佛看到中國第一代山地災害研究者為保障中國山區(qū)建設在減災防災領域所作出的重要努力和奉獻。

  山區(qū)安全發(fā)展的衛(wèi)士

  改革開放迎來了中國科學的春天,掀起了科學研究為經(jīng)濟建設服務的熱潮。山地研究進入了向山地災害全面宣戰(zhàn)的攻關年代。

  1978年3月,全國科學大會召開后,泥石流、滑坡研究開始向縱深發(fā)展,從區(qū)域規(guī)律研究逐漸拓展到其形成、發(fā)生機理、動態(tài)監(jiān)測、預測預報和防治新技術各個層次,基本實現(xiàn)了“立足西南,面向全國,逐步走向世界”的發(fā)展目標。

  自1980年以來,山地災害研究,從科學調(diào)查轉(zhuǎn)入觀測基地建設,成都山地研究所率先建立了特殊環(huán)境與災害觀測研究站、山地生態(tài)觀測研究站,開創(chuàng)了山區(qū)防災減災實時監(jiān)測的先河,走在了世界山地災害研究的前沿。他們以蔣家溝泥石流實際觀測為基礎建立了泥石流預報模型,90年代又在四川攀西地區(qū)建立了暴雨泥石流區(qū)域預報模型。

  1990~1995年,中國泥石流研究進入了一個新的提高時期。

  1991年,在首批國家自然科學基金重點項目的支持下, 一幅1∶600萬《中國泥石流分布及其災害危險區(qū)劃圖》在成都山地所編制完成,建立了中國泥石流滑坡數(shù)據(jù)庫,為中國泥石流防治提供了基礎數(shù)據(jù)。研究出版了《中國泥石流》、《滑坡學與滑坡防治技術》等近30部專著,涵蓋泥石流、滑坡等山地災害研究的多個方面,基本形成了泥石流學、滑坡學,即山地災害學的學科框架。在泥石流起動機理、運動力學以及滑坡區(qū)域預測和臨滑預報的研究上已達到了國際先進水平。

  2002年以來,隨著西部大開發(fā)戰(zhàn)略的實施,西部山區(qū)重大基礎設施建設和城鎮(zhèn)安全保障的防災減災、以及山地生態(tài)建設與環(huán)境保育需求日益增大,進一步促進了山地災害和山地生態(tài)的研究工作,成都山地所的學科特色和優(yōu)勢日益顯現(xiàn),面向國家重大需求的發(fā)展定位更加明確,在山區(qū)防災減災方面凸顯引領和不可替代的作用。

  2009年,以崔鵬為首席科學家?guī)ьI的團隊,經(jīng)過近10年的研究,在重大線性工程防災減災理論與技術上取得了重要突破,為西部山區(qū)國道、省道、輸油輸氣工程的建設等提高了高水平的科技支撐,成果獲得了2009年度國家科技進步獎二等獎;以鐘祥浩研究員為首席科學家?guī)ьI的團隊,常年堅持西藏生態(tài)與環(huán)境研究,所完成的《西藏生態(tài)安全屏障保護與建設規(guī)劃》通過了國家批準,為西藏生態(tài)屏障建設爭取到155億的投資,其成果也獲得了2009年度國家科技進步二等獎,后續(xù)又開展了生態(tài)屏障建設監(jiān)測工作。

  在汶川地震和蘆山地震等次生山地災害防治中,在崔鵬的帶領下,依托承擔的兩項國家“973”項目,對地震次生的大規(guī)模泥石流等山地災害防治的理論和技術研發(fā)開展了富有實效的創(chuàng)新研究,即在“重大泥石流減災關鍵技術與示范”的突破上,取得了一系列具有實際應用價值的科技成果,為地震重災區(qū)次生山地災害防治提供了極其有力地科技支撐;在災后重建規(guī)劃中,受四川省委省政府的委托,成都山地所牽頭組織完成了災區(qū)重建資源環(huán)境承載力評價工作。

  正是因為有了一批又一批致力于山地災害研究的群體,山區(qū)安全發(fā)展才有了基本保障,其關鍵是我們擁有了世界一流的山地災害防治技術體系,才有了中國科學家主導的1999~2000年委內(nèi)瑞拉特大泥石流防治方案的實施;才有了2012~2013年多次冒險指導中巴公路建設中山地災害防治與減災。

  走向山地科學研究高地

  在山地災害防治理論和技術向縱深創(chuàng)新發(fā)展的同時,為了進一步服務國家山區(qū)經(jīng)濟社會可持續(xù)發(fā)展,山地研究全面提升科技支撐能力。除了技術支撐外,山地綜合研究還發(fā)揮了智庫的重要作用。僅成都山地所上報國家并被采納的咨詢建議就有58份,這些報告應對國家在山區(qū)生態(tài)建設、經(jīng)濟發(fā)展和國土安全方面的重大需求,提出了一批諸如西南重大水電工程建設、三峽水庫滑坡工程防治、長江上游水庫群優(yōu)化調(diào)度等的咨詢報告,為國家重大決策提供了科學依據(jù)。 其中一項重大成果是《中國山區(qū)發(fā)展報告》,這一報告圍繞中國山區(qū)自然條件、山區(qū)發(fā)展滯后的原因、地區(qū)發(fā)展差異、全面建設小康社會預測、山區(qū)“三農(nóng)”問題、山區(qū)聚落與生態(tài)移民、山區(qū)環(huán)境面臨的挑戰(zhàn)、山區(qū)發(fā)展戰(zhàn)略思考等方面進行了全面而深入的研究。第一次從自然科學與社會經(jīng)濟的角度,對中國山區(qū)戰(zhàn)略定位、產(chǎn)業(yè)出路、區(qū)域特點和政策導向等方面進行了深入剖析,提出了中國山區(qū)發(fā)展對策和協(xié)調(diào)推進戰(zhàn)略。該報告的提出得到了國家相關部門的重視,成為我國國情研究的重要組成部分和國家的決策依據(jù)。

  2008年3月18日,“中國山地科學發(fā)展戰(zhàn)略研討會”在成都舉行,多位科學家在這次會議上一致呼吁,針對全球氣候變化和人類活動加劇的背景下,考慮我國山地對未來國家經(jīng)濟發(fā)展和生態(tài)環(huán)境安全支撐與保障的重要性,倡議盡早制定山地科學研究計劃,以促進深入解決山區(qū)發(fā)展中的重大科學問題。

  2008年9月28日至29日,由中國科學院和國務院發(fā)展研究中心聯(lián)合舉辦了“中國山區(qū)發(fā)展戰(zhàn)略研討會”,與會專家再次呼吁從未來國家戰(zhàn)略層面要高度關注山區(qū)的可持續(xù)發(fā)展。

  2008年11月17日至18日,帶著汶川大地震的慘痛記憶,香山科學會議在北京召開了以“山地科學體系與資源環(huán)境安全”為主題的第336次會議,科學家們對于地震次生山地災害的防治、山地資源合理開發(fā)和山區(qū)生態(tài)保育等問題進行了深度研討,提出了山地科學研究面向山地資源環(huán)境安全的重要議題。

  2009年4月,成都山地所專家撰寫的《中國山區(qū)戰(zhàn)略地位與面臨的挑戰(zhàn)及對策建議》,由中科院和國務院發(fā)展研究中心聯(lián)合呈送給國務院辦公廳。這份報告闡述了中國山區(qū)的戰(zhàn)略地位和意義,提出了制定和實施“中國山區(qū)發(fā)展振興規(guī)劃”和“中國山地科學重大長期研究計劃”的建議,得到了國務院總理的親自批復,在國家層面產(chǎn)生了積極的影響。

  近幾年,中科院通過部署和深入實施“一三五”規(guī)劃,進一步強調(diào)定位發(fā)展。2014年又提出了“率先行動”計劃,力求在分類改革中更好地服務國家重大需求。面對改革發(fā)展的新要求,山地科學在支撐山區(qū)發(fā)展中日益顯現(xiàn)其特色和不可忽視性。成都山地所為此做好了比較系統(tǒng)的準備,在重大科技任務布局上及早作了謀劃。

  2015年一項瞄準國家山地重大科技需求的“973”項目正在啟動,項目將圍繞“山地不同時空尺度水土要素耦合過程與資源效應、變化環(huán)境下山地水土作用失衡的發(fā)生機理與災害風險、山區(qū)水土資源承載力與國土空間功能優(yōu)化關聯(lián)”的關鍵科學問題,開啟為期五年的山地專項科學研究。這項研究對于山區(qū)發(fā)展具有重大意義,將為我國山區(qū)水土資源合理開發(fā)利用闡釋路徑和模式、為山區(qū)國土功能優(yōu)化和可持續(xù)發(fā)展提供理論指導和決策依據(jù),進一步豐富山地科學研究。

  2015年2月8日,中科院科技服務網(wǎng)絡計劃(STS)“川藏鐵路山地災害分布規(guī)律、風險分析與防治試驗示范”項目啟動暨工作實施方案研討會在成都舉行,這是瞄準國家西部重大交通基礎設施建設中防范山地災害關鍵技術問題,而布局的一項重大科技任務。川西山地地質(zhì)條件復雜,一些深切峽谷的兩岸分布一組組滑坡群和溝道泥石流發(fā)育,給鐵路選線和車站布設帶來甚多困難,這是一道難度極大、富有挑戰(zhàn)性的考題,也是戰(zhàn)略性搶占滿足國家這類重大需求的科技制高點的機遇。成都山地所和中鐵二院的科技骨干攜手攻關,3月30日兩個單位20多位科技骨干開始進行為期一個多月的實地考察,答案的破解將在這群常年與山地共舞者的腦中給出,這樣的科技攻關將會書寫山地科學研究長卷中閃爍奪目的一章。

  在深化科技改革中行進的中國科學院,分類改革將會凝聚同一領域更多的科技力量,形成集團化科技攻關團隊,形成多學科協(xié)調(diào)創(chuàng)新體系,為解決山區(qū)安全、可持續(xù)發(fā)展所面臨的復雜的、關鍵的、重大的科技問題,明確定位,突出特色,發(fā)揮優(yōu)勢,真正按照“四個率先”要求,全面“提高創(chuàng)新能力,發(fā)展山地科學”,最終實現(xiàn)“認識山地科學規(guī)律,服務國家持續(xù)發(fā)展”的改革、創(chuàng)新、發(fā)展目標。

  (原載于《中國科學報》 2015-05-07 第1版 要聞)

打印 責任編輯:侯茜

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