——習(xí)近平總書記在致中國科學(xué)院建院70周年賀信中作出的“兩加快一努力”重要指示要求
——中國科學(xué)院辦院方針
語音播報(bào)
高山峽谷小流域的山洪、泥石流等山地水文地質(zhì)災(zāi)害預(yù)警,未來將有望精確到分秒、具體到每棟房屋是否受損。9月25日,科技日報(bào)記者獲悉,由中國科學(xué)院·水利部成都山地災(zāi)害研究所崔鵬院士率領(lǐng)的團(tuán)隊(duì),在國內(nèi)首次完成小流域水文地質(zhì)“災(zāi)害鏈”系統(tǒng)研究,實(shí)現(xiàn)了災(zāi)害判識、評估和監(jiān)測預(yù)警的災(zāi)害鏈從過程描述到定量分析。
“地質(zhì)災(zāi)害發(fā)生后,會(huì)誘發(fā)一系列彼此關(guān)聯(lián)的次生災(zāi)害,如地震會(huì)引起山體滑坡,滑坡可能會(huì)誘發(fā)泥石流、堰塞湖,堰塞湖又容易形成山洪,這些環(huán)環(huán)相扣的災(zāi)害‘鏈條’就是‘災(zāi)害鏈’。”成都山地所副研究員郭曉軍說,2014年在四川省科技支撐項(xiàng)目“小流域水文地質(zhì)災(zāi)害鏈判識、評估和監(jiān)測預(yù)警關(guān)鍵技術(shù)研究”的支持下,團(tuán)隊(duì)在都江堰市龍溪河流域建設(shè)示范區(qū),啟動(dòng)小流域水文地質(zhì)災(zāi)害鏈的形成機(jī)理、風(fēng)險(xiǎn)評估和監(jiān)測預(yù)警技術(shù)研究。
龍溪河位于都江堰市龍池鎮(zhèn),距成都市約50公里,原是四川著名的旅游風(fēng)景區(qū)。汶川地震后,這里先后經(jīng)歷2010年8月和2013年7月兩次山洪嚴(yán)重泥石流災(zāi)害?!胺磸?fù)的次生災(zāi)害對景區(qū)的沖擊甚至強(qiáng)于地震,我們希望通過示范區(qū)建設(shè)和小流域?yàn)?zāi)害鏈科研,形成并推廣山洪泥石流科學(xué)防災(zāi)減災(zāi)的新模式。”郭曉軍說。
一種山洪泥石流災(zāi)害鏈綜合風(fēng)險(xiǎn)評估方法在研究中首先被發(fā)現(xiàn)。傳統(tǒng)的泥石流災(zāi)害風(fēng)險(xiǎn)評估內(nèi)容包括危險(xiǎn)性、易損性、暴露性三個(gè)方面,過去主要依靠經(jīng)驗(yàn)對指標(biāo)設(shè)定權(quán)重值等方法,對區(qū)域做出危險(xiǎn)性評價(jià)?!拔覀冊谘芯恐惺紫忍岢觥谶\(yùn)動(dòng)—侵蝕耦合模型的危險(xiǎn)性定量評價(jià)方法’,依靠動(dòng)力學(xué)模擬,將危險(xiǎn)性從經(jīng)驗(yàn)法的定性評價(jià)轉(zhuǎn)變到動(dòng)力過程數(shù)值模擬的定量評估?!彼f,通過掌握這種“數(shù)字化”的災(zāi)害形成機(jī)理和演進(jìn)過程,實(shí)現(xiàn)災(zāi)害鏈的定量分析,也為災(zāi)害綜合風(fēng)險(xiǎn)評估邁出一大步。
“由于每個(gè)建筑物的位置不同、結(jié)構(gòu)不同、建造的材料不同,所以遇到災(zāi)害的受損情況也不同。”崔鵬說,建筑物易損性的評估方法是新體系下風(fēng)險(xiǎn)評估的核心,項(xiàng)目團(tuán)隊(duì)基于建筑物與災(zāi)害之間的動(dòng)力學(xué)機(jī)制,確定了不同結(jié)構(gòu)建筑物的易損性定量評價(jià)方法,可以精準(zhǔn)計(jì)算到具體某一棟房屋的受危害程度,“該評估方法不僅可以應(yīng)用于災(zāi)害的風(fēng)險(xiǎn)評估,還可以為災(zāi)后重建房屋選址、設(shè)計(jì)提供科學(xué)依據(jù)。”
而可定量的災(zāi)害分析,也為山洪泥石流災(zāi)害鏈監(jiān)測預(yù)警開啟了新思路。
目前,該項(xiàng)目組所有研究成果都應(yīng)用到龍溪河流域,通過建立山洪泥石流災(zāi)害監(jiān)測預(yù)警示范區(qū),21個(gè)雨量站、泥水位站、流速站、視頻站等建設(shè),此前已經(jīng)在當(dāng)?shù)囟啻螌?shí)現(xiàn)小規(guī)模泥石流、山洪預(yù)警。崔鵬表示,隨著研究的深入開展,未來結(jié)合準(zhǔn)確的水文計(jì)算,在流域源頭降雨的時(shí)候,判斷出下游洪水等災(zāi)害發(fā)生的可能性和到達(dá)時(shí)間、地點(diǎn),進(jìn)而發(fā)布準(zhǔn)確預(yù)警信息,“這在未來也不是不可能的?!?/p>
(原載于《科技日報(bào)》 2017-09-27 07版)
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