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【中国科学报】泥石流的天然博物馆——记中科院东川泥石流观测研究站
日期: 2015-10-20 供稿:: 彭科峰 姜天海
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  实时测量泥石流的冲击力???东川泥石流观测研究站供图?

  ■本报记者 彭科峰 姜天海?

  在世界泥石流研究中,时常会出现这样一组英文:“Dongchuan Model”。这个由中国科学院东川泥石流观测研究站(以下简称东川站)开创的东川泥石流综合治理体系被外界总结为“东川模式”。

  被誉为“泥石流的天然博物馆”的云南省小江地区,是世界上最佳的泥石流观测、实验和研究场所。自1961年成立以来,东川站在50多年对泥石流观测、实验和研究的基础上,创立了泥石流“稳拦排”相结合的泥石流综合防治模式。“如今,泥石流防治的‘东川模式’已经享誉全球。该模式经济、实用、高效,特别适合于发展中国家,具有很强的推广意义。”在接受《中国科学报》记者采访时,东川站研究员胡凯衡这样表示。

  定位国家重大需求?

  滑坡、泥石流和山洪等山地灾害是在世界范围内广泛分布的自然灾害。1999年,委内瑞拉发生的20世纪最严重的泥石流灾害,造成3万人死亡,经济损失高达100亿美元。

  我国是多山国家,山区面积约占国土面积的三分之二,聚集了全国56%的人口。脆弱的山地环境和严重的山区灾害影响着山区人口的生命财产安全。我国有7400万人不同程度地受到山洪泥石流等灾害的威胁。而泥石流是其中最具危害性的山区灾害之一。据国土资源部统计,全国泥石流滑坡灾害年均造成约1000人死亡,直接经济损失50亿~100亿元。

  胡凯衡介绍,山地也是全球环境、资源和灾害三大问题的聚焦点,世界各国投入了大量的人力物力加强山地研究。特别是最近十几年,一些发达国家泥石流研究机构在政府高强度支持下,实现了泥石流野外观测仪器设备的自动化和集成化,观测水平发生了质的飞跃,从而带动了泥石流学科的整体提升。

  “面对自然灾害给我国造成的严重损失和公共安全的严重威胁,山地灾害的防灾减灾工作引起了国家的高度重视。”胡凯衡向记者指出,十八大报告专门指出,要“加强防灾减灾体系建设,提高气象、地质、地震灾害防御能力”,并从“创新社会治理体制”的层面,提出了“健全防灾减灾救灾体制”的总要求。我国制定的一系列国家重大科技规划和减灾战略规划中都把“山地灾害”研究作为一个重要的内容和优先主题。长期以来,中科院成都山地所在山地灾害方面有着深厚的积淀,而东川站的建设,也是为了服务于山地灾害的防灾减灾的国家需求。

  独特区位优势?

  1961年,东川站在云南省昆明市东川区铜都镇境内创立,坐落于小江流域的蒋家沟中下游,属金沙江二级支流。

  在中科院兰州冰川冻土研究所和中科院成都山地灾害与环境研究所以及其他相关产、学、研单位三代人几十年的艰苦奋斗和努力下,1988年,东川站成为中科院首批5个野外开放台站之一,1991年经检查评比荣获中科院优秀台站(评议获第一名),并于2006年正式成为国家重点野外台站。

  东川站有着其独特的区位优势与特色。

  据胡凯衡介绍,小江流域是泥石流最为发育的区域,被国内外专家誉为“泥石流天然博物馆”,是泥石流研究与防治的理想基地。而蒋家沟作为暴雨粘性泥石流的代表,泥石流流态多样,过程完整,类型齐全,是世界上难得的天然泥石流观测实验研究最理想的基地。

  “东川站位于资源、环境、灾害三者问题非常集中的西南山区,生态环境和地质环境脆弱,生态环境保护、经济发展和公共安全矛盾非常尖锐,具有开展山地灾害—水文综合观测研究的自然条件和区位优势。”胡凯衡告诉《中国科学报》记者。

  自建站以来,东川站开创了系统性的泥石流科学研究,发展了适合于我国国情的“东川模式”泥石流防治技术体系,在泥石流原位监测和预警技术以及重大工程和重大灾害事件减灾中发挥了关键作用,在动力地貌过程与区域规律、泥石流运动学与动力学、泥石流体物理力学与流变特性、泥石流发育对气候系统变化的响应、泥石流灾害预测与防治工程等方面,都取得了国际同行所认同的先进水平成果。

  东川站是目前国际上观测历史最长、观测项目最全、观测实验设备和基础设施最完善的泥石流观测研究站。东川站和动力学模拟实验室成立以来,最长观测数据系列达50余年。“国际上的突出的泥石流研究成果大多得到东川站长系列观测资料的支撑。几乎世界范围内从事泥石流研究的知名学者,都有过小江流域和东川站的泥石流考察或观测实验研究的经历。”东川站常务副站长、成都山地所副研究员周公旦表示。

  科研成绩卓着?

  东川站依托自身的优势和学科特色,近年来在山地灾害形成机理与演化过程、山地灾害评估与风险分析、山地灾害监测预警与预测预报、山地灾害工程减灾原理与技术等领域取得了长足的进展。

  其中,泥石流规模放大机理和基于动力过程的风险定量分析,以及基于形成机理的泥石流滑坡灾害预警报技术在山地灾害减灾以及重要城镇、重大工程安全保障中发挥了重要作用,产生了巨大减灾效益和社会效益。

  近5年来,东川站承担了以国家重大科技研究计划、相关部门重点项目、国家重大工程任务为主的任务项目,共承担各类科研项目176项。其中,国家级项目共91项。“973”项目“汶川地震次生山地灾害形成机理与风险控制”在地震次生山地灾害的区域规律、形成机理、运动规律和风险控制方面取得了突出的进展,获得“973”项目验收专家组的高度评价并被评为优秀,相关研究成果还在玉树地震和芦山地震次生灾害的减灾工作中发挥了重要作用。

  由于该项目作出的突出成效,科技部又立项支持东川站开展新“973”项目“中国西部特大山洪泥石流灾害形成机理与风险分析”,该项目取得重大突破,获评优秀。

  5年来,东川站科研人员共发表学术论文297篇,其中SCI文章86篇,EI文章68篇,出版专着6部;获得专利授权42项。研究成果获得国家、省部级和一级学会科技奖励11项,其中国家科技进步奖二等奖1项。此外,东川站科研人员撰写的6份咨询报告为国家和各级政府减灾决策提供了有力的科技支持,其中有3份科技咨询报告得到国家领导人的批示和采纳。

  面向未来,东川站也希望未来能从国际上最具影响力的泥石流野外观测研究站建设成为“国际泥石流观测研究中心”。

  胡凯衡说,未来五年,东川站希望在现有对泥石流观测试验和研究的基础条件上,基于现代试验测量和信息技术的发展,建立以地表灾害—水文过程观测和实验研究为核心的山地灾害观测体系,将流域山地灾害过程研究科学地置于山地环境变化及其对区域/全球环境变化影响与响应的整体研究中,遵循流域多过程综合集成的研究方法,以山地表层动力地貌过程为核心,探索山地灾害形成—运动过程中物质能量转化迁移规律及其灾变机理与环境效应,发展一门基于现代科学技术成就的山地灾害科学理论体系,进而为山地减灾服务。

《中国科学报》 (2015-10-19 第8版 平台)
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