世界難題
“國(guó)外很多團(tuán)隊(duì)期望通過找到滑坡變形的臨界值來(lái)預(yù)警預(yù)報(bào)滑坡,但實(shí)際情況是,不同的滑坡有完全不同的臨界值,其差別還非常大。因此,現(xiàn)普遍采用的閾值預(yù)警法誤報(bào)、漏報(bào)率非常高。”
成都破解
由成都理工大學(xué)地質(zhì)災(zāi)害防治與地質(zhì)環(huán)境保護(hù)國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室(地災(zāi)國(guó)重實(shí)驗(yàn)室)研發(fā)的地質(zhì)災(zāi)害實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)預(yù)警系統(tǒng),率先在這一領(lǐng)域取得突破。
山體滑坡提前預(yù)警被學(xué)界認(rèn)為是世界級(jí)難題,由成都理工大學(xué)地質(zhì)災(zāi)害防治與地質(zhì)環(huán)境保護(hù)國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室(以下簡(jiǎn)稱“地災(zāi)國(guó)重實(shí)驗(yàn)室”)研發(fā)的地質(zhì)災(zāi)害實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)預(yù)警系統(tǒng),率先在這一領(lǐng)域取得突破。
目前,該系統(tǒng)已用于貴州、甘肅、青海、山西、安徽等省數(shù)千處災(zāi)害點(diǎn)的監(jiān)測(cè)預(yù)警,四川在今年4月30日已完成第一期部署,對(duì)甘孜、阿壩、涼山等地質(zhì)災(zāi)害高發(fā)區(qū)5497處專業(yè)監(jiān)測(cè)點(diǎn)實(shí)施全面監(jiān)控,預(yù)計(jì)明年將實(shí)現(xiàn)四川省的全覆蓋。
提前53分鐘預(yù)警
人員“零傷亡”
“滑坡預(yù)警是公認(rèn)的世界難題,之前國(guó)際上沒有哪個(gè)人或團(tuán)隊(duì)敢說自己能提前準(zhǔn)確預(yù)警滑坡,但我們實(shí)驗(yàn)室已經(jīng)能做了。可以這樣說,我們是世界上第一個(gè)敢提前預(yù)警滑坡的團(tuán)隊(duì)。”7月4日上午,地災(zāi)國(guó)重實(shí)驗(yàn)室常務(wù)副主任許強(qiáng)正在電腦前忙碌著。
進(jìn)入汛期,許強(qiáng)便成為大忙人,不僅要對(duì)各地地質(zhì)災(zāi)害進(jìn)行了解分析,許強(qiáng)與其團(tuán)隊(duì)研發(fā)的“地質(zhì)災(zāi)害實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)預(yù)警系統(tǒng)”也時(shí)刻面臨著考驗(yàn)。
據(jù)許強(qiáng)介紹,滑坡預(yù)警主要通過在現(xiàn)場(chǎng)布設(shè)監(jiān)測(cè)點(diǎn)獲取雨量、變形、地下水位等數(shù)據(jù),然后實(shí)時(shí)傳輸?shù)较到y(tǒng),系統(tǒng)根據(jù)所建立的理論預(yù)警模型和判據(jù)對(duì)監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)進(jìn)行實(shí)時(shí)動(dòng)態(tài)分析計(jì)算,當(dāng)滿足某個(gè)預(yù)警級(jí)別(黃色、藍(lán)色、紅色)的條件時(shí),便通過短信、微信、電話等自動(dòng)將預(yù)警信息發(fā)送給相關(guān)人員,便于現(xiàn)場(chǎng)采取相應(yīng)的應(yīng)急措施。
2019年2月17日,貴州興義市龍井村9組發(fā)生滑坡,這個(gè)實(shí)驗(yàn)室部署的自動(dòng)化監(jiān)測(cè)系統(tǒng),提前53分鐘發(fā)出紅色預(yù)警信息,最終實(shí)現(xiàn)人員“零傷亡”,財(cái)產(chǎn)“零損失”。
2020年6月23日,貴州晴隆縣等地出現(xiàn)持續(xù)大暴雨,貴州省地質(zhì)災(zāi)害實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)預(yù)警系統(tǒng)提前約一個(gè)小時(shí)發(fā)出橙色預(yù)警,當(dāng)?shù)卣鶕?jù)預(yù)警結(jié)果及時(shí)采取撤離措施,滑坡未造成人員傷亡及財(cái)產(chǎn)損失。
系統(tǒng)一次次面臨考驗(yàn),一次次成功預(yù)警。截至目前,“地質(zhì)災(zāi)害實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)預(yù)警系統(tǒng)”已在貴州、四川、甘肅等地多次成功預(yù)警滑坡。
地災(zāi)防治“黑科技”:
無(wú)人機(jī)、衛(wèi)星遙感等
地災(zāi)防治在許強(qiáng)看來(lái),需要“中西醫(yī)”結(jié)合的方式來(lái)進(jìn)行。
“比如滑坡,國(guó)外很多團(tuán)隊(duì)期望通過找到滑坡變形的臨界值來(lái)預(yù)警預(yù)報(bào)滑坡,但實(shí)際情況是,不同的滑坡有完全不同的臨界值,其差別還非常大。因此,現(xiàn)普遍采用的閾值預(yù)警法誤報(bào)、漏報(bào)率非常高。”許強(qiáng)告訴記者,2005年之前,他也如許多人一樣,將研究的重心放在滑坡發(fā)生時(shí)間的預(yù)報(bào)上,期望能通過數(shù)學(xué)模型預(yù)報(bào)滑坡發(fā)生的準(zhǔn)確時(shí)間。但丹巴縣城后山滑坡的應(yīng)急搶險(xiǎn)經(jīng)歷讓他意識(shí)到,在滑坡發(fā)生前一定時(shí)間發(fā)出警示信息比精確預(yù)報(bào)滑坡發(fā)生時(shí)間,對(duì)防災(zāi)減災(zāi)更為重要和實(shí)用。
2004年底丹巴縣城后山出現(xiàn)了大面積山體滑坡的跡象,20余間房屋被滑坡變形擠壓推垮,直接對(duì)整個(gè)丹巴縣城安全構(gòu)成嚴(yán)重威脅。某天半夜,滑坡前緣的房間墻壁突然爆裂。正在搶險(xiǎn)的武警總指揮見此危險(xiǎn)情形,準(zhǔn)備組織官兵撤離。許強(qiáng)見狀,立馬上前攔住了總指揮:“根據(jù)我們對(duì)監(jiān)測(cè)資料的分析,滑坡還不會(huì)整體下滑,希望你們能堅(jiān)持搶險(xiǎn)。”
許強(qiáng)的判斷,來(lái)自監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)。
2012年,地質(zhì)災(zāi)害實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)預(yù)警系統(tǒng)第一版研發(fā)出來(lái),該系統(tǒng)將相關(guān)團(tuán)隊(duì)數(shù)十年的地質(zhì)研究成果與積累的經(jīng)驗(yàn),與無(wú)人機(jī)、衛(wèi)星遙感、地面?zhèn)鞲衅鞯榷喾N高科技手段有機(jī)融合。許強(qiáng)說,“‘中西醫(yī)’的有機(jī)結(jié)合是地質(zhì)災(zāi)害實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)預(yù)警系統(tǒng)能精確預(yù)警滑坡的主要原因。”
今年4月30日,地質(zhì)災(zāi)害實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)預(yù)警系統(tǒng)已完成在四川的第一階段部署,專業(yè)監(jiān)測(cè)點(diǎn)實(shí)施全天候?qū)崟r(shí)動(dòng)態(tài)監(jiān)控,在災(zāi)害發(fā)生前系統(tǒng)會(huì)提前自動(dòng)發(fā)送預(yù)警信息。未來(lái),監(jiān)測(cè)點(diǎn)位覆蓋面將逐漸擴(kuò)大至全省范圍,此工作預(yù)計(jì)在2021年底前完成。
據(jù)許強(qiáng)介紹,“目前系統(tǒng)重點(diǎn)對(duì)重力型滑坡實(shí)施預(yù)警,下一步,我們將逐漸覆蓋到降雨型滑坡、崩塌等具有突發(fā)性特點(diǎn)的災(zāi)害。”(葉燕 閆宇恒)