位于西藏自治區(qū)東南部的波密縣易貢鄉(xiāng)，2000年曾發(fā)生特大滑坡碎屑流、堰塞湖、洪水潰決、泥石流災(zāi)害鏈。圖為科研人員用3D激光掃描儀對這一區(qū)域進行掃描，獲取災(zāi)害發(fā)生后的地貌形態(tài)數(shù)據(jù)，并結(jié)合滑坡預(yù)測模型，分析災(zāi)害再度發(fā)生的可能性及其危害范圍，從而為川藏鐵路選線中的隧道和橋梁進出口提出相對應(yīng)的標(biāo)高建議。

攝影/本報記者　謝震霖　撰文/本報記者　郭超豪

一側(cè)是波濤洶涌的大河，另一側(cè)是陡峭的懸崖峭壁，行進在兩道天險間的車輛不時還會遇到橫亙在路上的巨大石塊，甚至遭遇峭壁崩塌。這條艱險的“天路”，就是川藏交通廊道。

從四川成都到西藏拉薩，一路上復(fù)雜的地質(zhì)條件、頻發(fā)的山地災(zāi)害時刻考驗著川藏交通廊道，也考驗著中科院成都山地災(zāi)害與環(huán)境研究所及其合作者應(yīng)對各類地質(zhì)災(zāi)害、護航川藏交通安全的能力。

實驗室里模擬堰塞湖潰決

中科院成都山地所內(nèi)，有一座大型山地災(zāi)害模擬實驗室�？蒲腥藛T在這里利用泥石流生成實驗系統(tǒng)、螺旋泵循環(huán)試驗系統(tǒng)等基礎(chǔ)設(shè)施，模擬泥石流、山洪和崩塌、滑坡等自然災(zāi)害現(xiàn)象。

在一條長長的水槽里，科研人員用沙石顆粒布置了一個“堰塞壩”。這一裝置是以1:400的比例模擬2008年汶川大地震時出現(xiàn)的“唐家山堰塞湖”。

實驗開始，先從源頭放水，水位逐漸升高，4分鐘后水漫過壩頂，壩體左側(cè)出現(xiàn)一個三角形潰口，潰決從這個位置開始，整個過程持續(xù)約2分鐘。

中科院成都山地所副所長陳曉清介紹說，該實驗系統(tǒng)為汶川震后山地災(zāi)害防治提供了重要的科技支撐;而川藏交通廊道上有多個泥石流多發(fā)區(qū)域，極易形成此類堰塞湖，實驗室內(nèi)獲得的數(shù)據(jù)將有助于厘清堰塞湖潰決時造成的災(zāi)害程度，為川藏鐵路等國家重大工程建設(shè)“保駕護航”。

山地“大夫”望聞問切

對于研究山地災(zāi)害的科學(xué)家們來說，實驗室數(shù)據(jù)遠比不上“實地踏訪”來得可靠。游勇是中科院成都山地所總工程師，他把自己比作給山地看病的“大夫”。眼下，他面對的是從業(yè)以來最為棘手的“病例”:給川藏鐵路沿線的山地災(zāi)害“把脈”。

川藏鐵路，是繼青藏鐵路之后我國又一條進藏“天路”，因其面臨“顯著的地形高差”“強烈的板塊活動”“頻發(fā)的山地災(zāi)害”和“敏感的生態(tài)環(huán)境”四大極具挑戰(zhàn)性難題，被稱作“最難建的鐵路”和“最險天路”。

根據(jù)游勇團隊的調(diào)研，川藏鐵路沿線可能會遭遇到的山地災(zāi)害包括滑坡災(zāi)害、泥石流災(zāi)害、水毀災(zāi)害、雪害、冰害、溜砂坡災(zāi)害等，可以說是集各種山地災(zāi)害“疾病”為一體的“大病號”。

了解“病史”，是大夫下診斷書、開藥方的重要依據(jù)。科研人員對每一個可能發(fā)生危險的路段進行走訪調(diào)查。首先是“望”，科研人員動用包括遙感衛(wèi)星在內(nèi)的手段，來摸清鐵路沿線的崩塌、滑坡、泥石流的數(shù)量、分布現(xiàn)狀等。但僅靠“望”是遠遠不夠的，必須“聞、問、切”多管齊下。除了查閱歷史資料、實地踏勘、現(xiàn)場采樣、試驗分析、數(shù)值模擬等，他們還向上了年紀的老人了解當(dāng)?shù)匕l(fā)生大型泥石流的時間和規(guī)模。

通過調(diào)查訪問，再結(jié)合植物的年齡、遙感衛(wèi)星觀測等數(shù)據(jù)，科研人員可以確定大規(guī)模泥石流造成的影響，如有沒有沖毀橋梁、持續(xù)時間多長、當(dāng)時有無降雨等，這些調(diào)研結(jié)果對川藏鐵路選址至關(guān)重要。

躲避災(zāi)害繞過“72道拐”

沿318國道一路向西，盤旋爬升到海拔4600多米的業(yè)拉山口，科研人員在“怒江72道拐”前停下腳步，這里除了壯美的風(fēng)景，映入眼簾的還有嘎瑪溝滑坡。

“這是318國道上一處典型的堆積層老滑坡。”山地所副研究員李秀珍介紹道。陡峭的高山，險峻的峽谷，平均坡度在45度以上，加之?dāng)嗔褞Эv橫密布，地層巖性為易滑坡的變質(zhì)砂板巖，使該區(qū)域成為滑坡高發(fā)區(qū)。

放眼望去，被“72道拐”切割成塊的山體上，分布著供水流下泄的排水溝，還有像城墻般整齊排列的抗滑樁、擋墻。這是上世紀90年代山地所科學(xué)家對嘎瑪溝滑坡進行調(diào)查研究后采取的綜合治理方案。治理后的嘎瑪溝滑坡未再發(fā)生變形。

沿“72道拐”向怒江大橋方向西進，科研人員指出了多處位于怒江及其支流嘎瑪溝的老滑坡、崩塌�？紤]到這一區(qū)域地質(zhì)災(zāi)害密集，山地所和中鐵二院、中科院地質(zhì)與地球物理所的專家經(jīng)多次聯(lián)合考察、現(xiàn)場會商后，提出川藏鐵路繞避山地災(zāi)害的選線建議。

再向西進發(fā)至八宿地區(qū)，有一個體積為8000萬方的旺北村巨型滑坡堆積體。“川藏鐵路用什么方式穿越這個滑坡堆積體，它會對鐵路產(chǎn)生什么影響，這是我們關(guān)注的重點。”游勇說。

在淅淅瀝瀝的小雨中，科研人員登上了陡峭的旺北村滑坡堆積體。他們用計算機連接一根長長的管線，然后拖著管線沿坡體橫向穿行———這是利用地質(zhì)雷達為滑坡堆積體做“體檢”。地質(zhì)雷達可探測到滑坡堆積體內(nèi)部四五十米深的坡體結(jié)構(gòu)�？蒲腥藛T根據(jù)收集到的數(shù)據(jù)，并結(jié)合實地考察，可以了解滑坡體狀況。山地所副研究員楊宗佶得出的“檢查報告”顯示，該滑坡堆積體“目前整體基本穩(wěn)定，堆積體前緣產(chǎn)生了兩個新滑坡，在降雨、地震條件下欠穩(wěn)定”。

對于川藏交通廊道是在旺北村滑坡堆積體前緣走明線還是進行隧道穿越，科研人員和工程師均傾向前者。中鐵二院高級工程師、川藏鐵路副總體設(shè)計負責(zé)人夏烈解釋說，鐵路路基建設(shè)成本較低，如果工程可行、安全，則盡量采取路基形式通過。