李迪 陈科
“目前国内对山地灾害的预警研究基本上是以区域等级预报为主,对灾害发生的具体位置、灾害过程以及险情大小等方面相对缺乏。平台的建设正是围绕这三方面进行突破,能够实现智能化的灾害位置预报、预测灾害等级等。”9月16日,在四川省凉山州喜德县红莫镇,“美丽中国”山地灾害风险模拟与险情预报平台相关负责人、中科院成都山地所研究员邹强正在向现场人员详细介绍该平台针对山地灾害的多重功能。
自动气象监测系统及涡动相关系统 李迪摄
喜德县红莫镇,在凉山州西昌市东北部,热水河畔,红莫梁子脚下。热水河流域有大小泥石流支沟 19 条,泥石流灾害活跃。如位于流域中游右岸的鸦鹊堡子沟和分叉沟,沟内崩塌、滑坡等松散物源丰富,每年皆有大小不一的泥石流发生,属典型的高频泥石流沟。
2019年,中国科学院A类战略性先导科技专项“美丽中国生态文明建设科技工程”正式启动。其中,中国科学院、水利部成都山地所崔鹏院士承担了“气候变化条件下山地致灾风险绿色调控关键技术与示范”项目。该项目从山地致灾过程与机理、生态-岩土工程减灾等5个领域开展研究,并建设减灾与绿色发展综合示范区,具体包括重大地质灾害治理工程、监测预警工程、绿色产业发展工程、灾害风险管理体制机制等6项示范内容。
作为该项目的集成推广示范成果之一,“美丽中国”山地灾害风险模拟与险情预报平台已在试运行阶段。该平台包括天气气候、生态水文、灾害动力等五大子系统,涵盖技术平台有分布式地理信息数据集群管理、实时精细化气象数据驱动、全过程物理模型引擎开放平台、云端山地灾害模拟与三维仿真显示。
分叉沟生态工程 李迪摄
邹强介绍说,通过该平台的模型研究和数值模拟,可以展现灾害从形成到致灾的全过程。明确了致灾过程和范围,对灾害造成的影响就有了清晰认识,对接下来做灾害智能化险情预报也提供了重要基础。
此外,该平台也是孕灾信息综合管理平台。例如,在泥石流灾害来临前,平台的预报渲染动画就已经清晰显示出易发生灾害点。“系统平台已对横断山区两万多条沟谷进行了统一编目,对灾害隐患点进行了初步定位。以凉山州为例,有一千五百多个小流域,我们对相应的隐患点都进行了统一编号,建立了山地灾害风险数据库。”他说。
热水河流域 李迪摄
除建设监测预警工程外,在重大地质灾害治理工程方面,该项目在现有群测群防为主的预警体系基础上,通过全流域布设雨量监测站实现地质灾害诱发因素监测,通过视频监控系统对热水河主河道以及铁厂河、司金沟等重大灾点进行运动监测。
在热水河中下游流域,红莫镇桃源村和司金村交界处,有今年5月份建成的自动气象监测系统及涡动相关系统。“这套系统可以监测地下土壤温度、湿度以及碳通量。目前在热水河流域内有18套监测系统。”减灾与绿色发展协同示范区建设负责人、中科院成都山地所研究员王玉宽介绍。
他说,流域地质灾害综合防治工程是一项综合性措施,不仅能减轻灾害对危险区人员的生命财产安全的威胁,也大幅减少泥石流进一步对沟道内及沟岸植被的破坏,加之部分地段配套生物工程实施,使治理工程与生态环境相协调,可进一步改善当地地质环境条件,带来良好的生态环境效益。