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      山洪、泥石流風險預警有望精準到每棟房屋

      • 發布時間:2017-09-25 17:05???瀏覽

      原標題:水文地質災害研究實現從“單災種”向“災害鏈”跨域:    山洪、泥石流風險預警有望精準到每棟房屋

      高山峽谷小流域的山洪、泥石流等山地水文地質災害預警,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,科技日報記者獲悉,由中國科學院·水利部成都山地災害研究所崔鵬院士率領的團隊,在國內首次完成小流域水文地質災“災害鏈”系統研究,實現了災害判識、評估和監測預警的災害鏈從過程描述到定量分析。

      “地質災害發生后,會誘發一系列彼此關聯的次生災害,如地震會引起山體滑坡,滑坡可能會誘發泥石流、堰塞湖,堰塞湖又容易形成山洪,這些環環相扣的災害‘鏈條’就是‘災害鏈’。”成都山地所副研究員郭曉軍說,2014年在四川省科技支撐項目“小流域水文地質災害鏈判識、評估和監測預警關鍵技術研究”的支持下,團隊在都江堰市龍溪河流域建設示范區,啟動小流域水文地質災害鏈的形成機理、風險評估和監測預警技術研究。

      龍溪河位于都江堰市龍池鎮,距成都市約50公里,原是四川著名的旅游風景區。汶川地震后,這里先后經歷2010年8月和2013年7月兩次山洪嚴重泥石流災害。“反復的次生災害對景區的沖擊甚至強于地震,我們希望通過示范區建設和小流域災害鏈科研,形成并推廣山洪泥石流科學防災減災的新模式。”郭曉軍說。

      一種山洪泥石流災害鏈綜合風險評估方法,在研究中首先被發現。傳統的泥石流災害風險評估內容包括危險性、易損性、暴露性三個方面,過去主要依靠經驗對指標設定權重值等方法,對區域做出危險性評價。“我們在研究中首先提出‘基于運動-侵蝕耦合模型的危險性定量評價方法’,依靠動力學模擬,將危險性從經驗法的定性評價轉變到動力過程數值模擬的定量評估。”他說,通過掌握這種“數字化”的災害形成機理和演進過程,實現災害鏈的定量分析,也為災害綜合風險評估邁出一大步。

      “由于每個建筑物的位置不同、結構不同、建造的材料不同,所以遇到災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險評估的核心,項目團隊基于建筑物與災害之間的動力學機制,確定了不同結構建筑物的易損性定量評價方法,可以精準計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用于災害的風險評估,還可以為災后重建房屋選址、設計提供科學依據。”

      而可定量的災害分析,也為山洪泥石流災害鏈監測預警開啟了新思路。“預測、預報和預警是防災減災的重要手段之一。”郭曉軍說,傳統的山洪泥石流監測,主要通過在流域設置雨量站和水位計,通過觀測點的雨量水位變化,進行預警。但由于山區小流域的水位監測不確定性,現有監測手段和預警方式并不能完全滿足防災減災的需求。

      而新項目則通過研究確定了災害鏈形成的關鍵指標,分析了山洪泥石流災害的臨界閾值。“我們綜合分析雨量臨界值和流體動力學參數,形成了可用于短期預報、精確預警的綜合性、精細化監測預警系統。”郭曉軍說,這是基于形成機理和演進過程的山洪泥石流災害鏈監測預警新模式。而團隊在此基礎上還研發了基于山洪泥石流動力學參數監測的精細化預警新技術,基于視頻影像的流速場提取等一系列新方法,可根據視頻影像從圖像提取出流速場分布,不但能計算出斷面的平均流速,而且能夠發現流速最快的“龍頭”區域。

      目前,該項目組所有研究成果都應用到龍溪河流域,通過建立山洪泥石流災害監測預警示范區,21個雨量站、泥水位站、流速站、視頻站等建設,此前已經在當地多次實現小規模泥石流、山洪預警。崔鵬表示,隨著研究的深入開展,未來結合準確的水文計算,在流域源頭降雨的時候,判斷出下游洪水等災害發生的可能性和到達時間、地點,進而發布準確預警信息,“這在未來也不是不可能的。” (科技日報成都9月25日電)來源: 科技日報 作者: 柯懷鴻 盛利

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