我國是一個地質災害多發的國家,地質災害種類多、分布廣、活動頻繁、危害嚴重。每年因崩塌、滑坡、泥石流等地質災害造成很大的人員傷亡和數百億元的經濟損失。泥石流的威力既然如此強大,那麼應該采取哪些預防措施呢?下麵就介紹泥石流災害的防治知識。
泥石流災害監測預警
隨著城市災害日益加劇,城市安全引起更廣泛的關注,加強防禦、控製城市泥石流災害,增強城市綜合減災抗災能力是泥石流減災工作的重點。近幾十年來,泥石流預警減災的作用已得到了高度重視,探討現代預警技術方法目的在於為城市減災提供可靠的應急防災對策。指出改進目前城市泥石流監測預警狀況可以大大減輕泥石流暴發帶來的損失。在分析國內外泥石流預警研究進展的基礎上,針對目前存在的問題,提出當前城市泥石流防災研究中應重視開展的預警工作,注重將泥石流預警形成機製、新技術方法和減災決策係統等相結合,其中要特別加強城市數字減災係統、城市防災預案,以及城市風險管理和損失評估係統的綜合研究。英國著名危機管理專家邁克爾?裏傑斯特說過,預防是解決突發事件的最好方法。危機管理的最終目的是避免危機發生,減輕危機後果。這就要求把預警放在首位,在危機發生前就采取措施,以防止危機爆發;在危機發生時從容應對,不致使危機發展為致命的災難。我們應當借鑒當今國內外防治非典和反恐怖行為的做法和經驗,建立泥石流災害危機的預警機製,建立和完善泥石流的監測網絡體係,這是刻不容緩的。由於城市泥石流危害數量多、災情重;而且泥石流災害發生和成災機理極其複雜,我國的防災減災經驗還不足,技術較為落後,相關的高新技術應用和科學研究嚴重滯後於城市減災的需要;此外,城市泥石流活動頻率低,資料積累少,研究難度很大,但是一次成功的災害預警其社會效益是難以估計的。因此,強化災前的預警研究已成為當前地質災害防災減災工作中普遍關注的課題。
1.我國泥石流預警的綜合研究
我國學者自20世紀80年代開展了預警的綜合研究,探討了區域泥石流發生的臨界雨量作為預報、警報依據的方法;在泥石流預警儀器的研製上,也取得了重大成果,開發出接觸式泥石流警報器、地聲警報器、超聲波泥位報警儀。這些預警成果在鐵路係統進行了實質性的防災應用,在長江上遊、長江三峽庫區、四川、雲南、北京、陝西等泥石流嚴重地區建成了群測群防網,對部分重大災害點進行了專門性的監測,預警已在泥石流防災減災中發揮了重要作用。此外,遙感技術、地理信息係統、灰色係統理論、專家係統判別技術、信息處理技術、計算機仿真和人工神經網絡方法等新技術和方法在泥石流預警中的應用也日益廣泛。近年來,由於泥石流災害更為嚴重,對人們的生命財產和生產活動構成了重大威脅,因而對預警防災的非工程措施進一步引起了政府部門的高度重視,認識到泥石流災害預警必須實行雙軌運行機製,即科學技術專業預警研究與依靠各級地方政府部門組織的群測群防預警工作相結合,共同建立地質災害預警工程的技術工作體係和組織工作體係。國土資源部提出了建設全國汛期地質災害預警係統的思路,並深入探討地質災害防災預警係統方案與工程體係。國土資源部門會同氣象、水利和地震等部門研究機構參加,緊密依靠各級政府和有關主管部門,由國家建立專業監測研究與群眾監測相結合的地質災害預警工程示範區,由各級地方國土資源部門組織群測群防監測預警工作。從2003年6月1日起,中國氣象局與國土資源部聯合開展了地質災害氣象預報警報業務,該業務運行以來,效果良好,僅2006年6月份的這1個月就發布預警信息27次,在中央電視台天氣預報節目中發布13次,根據各方麵的反饋消息得知,2006年6月份有30起334處地質災害發生的時間和地點位於預報預警範圍內。目前,在地質環境監測部門、氣象部門和防汛部門已初步實現了包括泥石流災害在內的全國災情的計算機聯網及監測數據的網上傳輸,並啟動了相應的應急救援係統。
2.泥石流災害預警的重點研究方向
泥石流具有影響因素複雜,災害強度局部趨高的特點;作為承受體的城市易損性高、風險性大;泥石流作為“點”災害,既有自身特點,又服從於區域性規律;表現在泥石流災害預警方法和途徑上也有其不同之處:影響城市泥石流形成的因素與城市人類的活動關聯更密切,泥石流發生的臨界雨量和地麵危險性的耦合關係也就更為複雜,導致在實施預警的技術方法上有較高的難度。城市居民生命安全、城市建築物和生命線的安全與否至關重要,因此對預警可靠性和準確性的要求更高。城市經濟發達,信息網絡、通信設施先進,又為預警提供了遠程互操作技術、仿真——虛擬數字技術、網絡通信技術等現代技術的應用與實施提供了最有利的條件。泥石流災害預警要求與危險區劃、應急防災係統、避難體係與救援係統有更密切的結合,使密集的城市居民安全得到最大限度的保障。
3.泥石流災害預警的重點工作方向
城市減災防災全過程是以一個由災害的勘查、評價、監測、預報、預警、抗災、救災、災後重建等諸多環節組成的;涉及因素眾多,規模龐大,人力財力投入巨大的複雜自然-經濟-社會係統工程,自始至終都必須依賴於高水平的減災研究水平和減災管理水平。因此,加強對城市防災減災指揮決策的科學性以及采用現代化技術的防災減災係統的研究和建設就顯得尤為重要。針對泥石流災害預警研究與應用現狀,泥石流預警的重點研究與工作方向有:將泥石流災害預警建立在泥石流起動機理與發生條件的基礎上,這需要進一步強化泥石流形成、彙流理論的基礎研究,並且在實踐中不斷提高針對泥石流預報預警的暴雨分析、診斷和預報水平,這是預警成功的關鍵問題之一。
事實上,研究從依賴於降雨強度和持續雨量臨界條件的經驗值,到一個基於物理力學模型分析係統,再到泥石流災害分析的預警係統是非常重要的。目前,降雨預報和監測的能力已取得了顯著的進步,擁有一批先進的設備,包括高分辨率的數字氣象預報模型、暴雨監測的多普勒天氣雷達,以及進行氣象數據信息實時共享的互聯網。因此,如何充分利用降雨預報的氣象雷達、衛星雲圖數據,結合天氣形勢,不同尺度的預報模型是實現泥石流災害早期預警的可靠途徑和技術方法,對城市範圍的暴雨預報還應著力於高精度數值分析,通過不斷地對泥石流災害實例研究和模型開發,使泥石流災害預警結果更加準確。降雨與泥石流發生的耦合關係分析是成功預警的關鍵內容之一,這就依賴於建立時間性強的降雨入滲數據和泥石流源地穩定性的雙模型係統,即將降水預報信息輸入到的水文模型和地質模型中,通過分析泥石流發生的敏感性、斜坡水文條件和穩定性,從而推斷泥石流災害發生的可能性,在空間和時間上提供泥石流活動的預警信息。
如深人探討泥石流發生的有效降雨量與地麵土壤含水量及鬆散固體物質穩定性的關係,建立其耦合關係的數學模型。土壤濕度的高分辨率對地觀測信息和它們與分布式水文模型融合的研究是一個非常活躍的研究領域,為進一步開發基於物理力學意義的區域泥石流發生模型提供了基礎條件。這就要求加強不同區域條件下城市泥石流的活動與降雨資料的積累,進行長期定位觀測和實驗,並構建其空間數據庫和預警服務係統。城市泥石流監測預警儀以其精度高、實時性強的特點成為未來的發展方向,以城市的經濟條件和重要地位,應著力開發高、精泥石流監測預警儀器。盡管目前的預警儀器僅能提前十多分鍾報警,但以其準確性和可靠性,與製定的避難體係相結合可以大大減少城市居民的傷亡。由中國科學院成都山地災害與環境研究所研發了新一代的泥石流次聲波預警儀,是一種全新概念的警報裝置,是從空氣中檢測到半徑10~15千米範圍內的泥石流的次聲波信號,並作出災情報警,該儀器可置於遠離泥石流源地,避免了人為和自然因素的破壞。將泥石流預警與城市應急防災係統相結合,以提高城市泥石流的監測、預警和應急處理能力。
對泥石流威脅嚴重的城市應建設完整的防災網絡及防災預警係統,製定泥石流預警與救災避難應急預案;突發性災害發生後,可以有效指揮管理,使城市居民有充裕時間按應急預案的要求有計劃緊急撤離,避難和救災抗災,最大限度地減少傷亡和災情擴大。建立城市數字減災係統,為實施泥石流災害預警提供可靠的技術保障。數字減災係統是一種以遙感技術、地理信息係統、全球定位係統、計算機網絡技術為主要支撐,采用多維虛擬現實技術,用數學和物理模型來研究泥石流災害發生、運動、成災的全過程。數字減災係統可準確進行泥石流災害的監測和預警,根據數字城市減災決策模型所顯示的城市防災減災薄弱環節和城市泥石流災害危險性和風險的空間位置,在此基礎上,科學合理地部署城市防災工作,有效地構建城市抗災救災工程體係;在災害預警發出後,可以通過數字城市減災決策支持係統,迅速計算出災害活動範圍和危險程度,並迅速對災害可能造成的危害作出正確評估,因此,數字減災係統已成為國際災害研究的重要方向,相關領域的研究和技術已較為成熟,通過多學科交叉可在城市泥石流災害預警中取得新成果。