地质专家们的灾后反思:预防预测比救灾重建更重要

计红梅

2010年09月08日08:17  来源:《科学时报》

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  从汶川地震、玉树地震到舟曲山洪泥石流,为什么在三年中连续发生三起死亡千人以上的严重自然灾害?新中国成立以来,只有1975~1976年可与之相比!

  被誉为“史上最牛希望小学”的刘汉希望小学没有垮塌并不神奇,因为它所在的邓家镇本身遭到的破坏就很小,且无人员死亡。与之形成鲜明对比的是,同样处于宏观震中带的北川县政府所在地曲山镇则遭受了巨大破坏和伤亡。原因何在?

  崩塌、滑坡、泥石流和不稳定斜坡是地质灾害的四种主要类型。重要的设施以及规划建设的城镇如何才能避开地质灾害极高的危险性地区?

  ……

  近日,当10多位院士、数百位地质科技工作者齐聚申城,在2010城市地质环境与可持续发展论坛上提出上述问题的时候,他们已经意识到,对于自然灾害,现在只能是避,不可能战胜。当避无可避、防不胜防的时候,如何更好地发现自然规律,争取防灾减灾的主动性,是比救灾更加重要的工作。

  “防比救重要”

  著名地质学家、中国工程院院士卢耀如于今年年初倡议召开此次2010城市地质环境与可持续发展论坛的时候还没有想到,自然灾害会以这样的速度接踵而来。“我们的初衷只是想让大家对地质环境和安全问题给予更多的关注,现在却是要敲响警钟了”。

  面对接连来袭的自然灾害,卢耀如认为地质工作者肩负的使命是:“虽然自然灾害是无法避免的,但我们可以寻找自然规律,斩断灾害链,避免诱发更多的灾害,将损失减至最小。”

  预防、预测、救灾、重建是人们面对灾难所构筑的四道防线。中国灾害防御协会副秘书长、中国地震局地质研究所研究员高建国认为,灾前预防不仅比灾后救灾更人道,而且更经济。灾害事件发生后的反应机制无论多么有效,都永远是不够的,因此,切不可突出应急(救),而把“防”搁置了。

  “尽管我们无法阻止自然现象如地震和热带风暴的发生,但我们可以尽量限制它们所造成的负面影响。先发制人的减灾措施正是其关键”。

  高建国在其所著的《灾害防御的十分之一法则》一文中,从灾害经济学角度进分析,指出防灾投入是投入产出比最高的产业,可达投入一、产出十的效能。例如,黄河在1949~1989年间投入50亿元用于堤防建设,如果没有这些投入,按照“二年三决溢”的规律,发生洪水可能产生500亿元经济损失。而深圳罗湖区建设之初未听取专家建议花费1000万元填高1米,结果1993年暴雨导致其损失13亿元。

  “我们绝不能陷入‘有钱买棺材,无钱买药’的怪圈。”高建国说。为了落实“以防为主,防救结合”的方针政策,他呼吁,各级政府应利用现有的各级应急办公室,扩大工作职能,尽早将其转化为防灾减灾办公室,争取防灾减灾工作的主动性。

  “有组织的不负责任”

  在卢耀如看来,“人有多大胆,地有多大产”,“工程是万能的”,这些荒唐的思想流传与目前灾害频发有很大的关系。

  上世纪50年代,甘肃舟曲森林覆盖面大,山清水秀,生态环境平衡,空气清新湿润。后来,由于大面积开荒、毁林,水土流失严重。其森林覆盖率一路从最初的67%下降到现在的20%。植被破坏严重,生态环境遭到超限度破坏,植被的损毁大大加剧了泥石流危险。

  云南的铜业生产是依靠山林的木柴与薪炭为燃料的。铜矿所在的东川、会泽的山林基本被砍光,是历年干旱的重灾区。东川铜矿两千多年的开采中,由于滥伐森林烧炭炼铜,生态失去平衡,使东川地区成为世界著名的泥石流博物馆。

  为什么在三年中连续发生三起死亡千人以上的严重自然灾害?新中国成立以来,只有1975~1976年可与之相比!高建国提出的疑问,引起听众强烈的反响。

  “发展是硬道理”,但发展需要尊重法律、尊重自然规律。高建国指出,在防治自然灾害的活动中,有不少行为是属于“有组织的不负责任”,即在政府的领导或组织下,打着“发展经济”、“灾后重建”、“重振家园”的旗帜进行不当活动甚至是有害行为,结果导致更为严重的人员、财产和生态损失。

  高建国举例说,在一些自然灾害频发地区或存在多发自然灾害风险的地区,按照当地的自然条件和客观自然规律,应该属于限制开发、发展的区域,在这些区域是不宜建设城市、大规模发展经济、大量聚集人口的。但是,一些政府部门在“大力发展经济”的口号下,提出、确立或追求过高的GDP指标。有关上级政府部门也在“大力发展经济”的口号下积极支持这种“灾后重建扩建、灾后经济大发展”的行为。

  在这种“有组织的不负责任”的形势下,一般人是没有胆量或很难抵制这种行为的,从而导致了更大的风险。例如,甘肃舟曲在历史上就是一个自然灾害和泥石流多发地区,我国有关专家10多年前已公开预警舟曲灾害。然而,即便如此,时至今日,灾难还是没有避免。

  “基础理论研究十分必要”

  “控制灾害风险的前提是灾害的识别和风险源的鉴定,而基础则是对灾害机理的深刻认识。”作为地质灾害防治与地质环境保护国家重点实验室主任,成都理工大学副校长黄润秋对滑坡的防灾减灾颇有心得,并取得了相当多的成绩。

  经过深入调查,黄润秋对大型滑坡形成的地质原因进行了细致归类,将其分为内动力驱动为主的模式和外动力触发或诱发为主的模式。前者包括锁固段型滑坡、倾倒型滑坡(深部)、陡裂控坡型滑坡,后者则有暴雨平推式滑坡、强震溃滑型滑坡、切坡减载型滑坡等。

  他们的研究成果表明,对于逆断型发震断层,85%的崩滑地质灾害将发生在断层的上盘。

  断层上盘5公里的范围内集中了约50%的一般规模崩滑地质灾害和75%的大型崩滑地质灾害,是地质灾害的极高危险性地区。而坡度20°~50°的斜坡地带是崩滑地质灾害的易发区,孤立山体、单薄山脊、条形山体、多面临空山体以及地形坡度的陡变部位、坡向的转折部位等对地震动尤其敏感,具有显著的地震动放大效应,是崩滑灾害的易发部位。

  在这些研究的基础上,黄润秋所在的团队运用滑坡时空综合预警预报理论和方法,成功进行了我国10多起重大滑坡灾害的预警预报和应急处置。

  以四川白什乡滑坡为例。2007年7月28日晚11:30时,白什乡滑坡整体下滑并堵塞河道。白什乡滑坡体积约300万立方米,直接威胁700余人,间接威胁1400人。因预警及时和提前施工了泄水隧洞,未形成堰塞湖,没有造成任何人员伤亡和财产损失。

  中国地质科学院地质力学研究所研究员张永双刚刚被授予“全国抗震救灾模范”称号。在玉树地震发生后,张永双和同事于第一时间奔赴灾区,承担起地震断裂和地震地表破裂的应急调查任务。由于我国西部地震台网较稀,地震波形数据计算的微观震中位置与实际宏观震中存在较大差别,导致观测结果很难全面约束发震断裂的几何特征。

  为了快速判别地震地质灾害的范围和强度,张永双和同事利用地震前后两期PALSAR雷达数据进行了同震形变场干涉处理,获得了高质量的差分干涉雷达条纹图像和视线向绝对变形量,为地震地表破裂和地质灾害的快速识别及野外应急调查提供了重要依据。

  与黄润秋一样,张永双也认为:“加强极端条件下的地质灾害应用基础理论研究,作好灾害风险管理十分必要。”

  香港大学土木工程系副教授岳中琦的观点引起了现场很多听众的关注。

  在汶川地震后,岳中琦奔赴地震现场后发现,北川县政府所在地曲山镇在汶川地震中遭受了巨大的破坏和伤亡,而相距5公里的邓家镇则没有房屋被震垮,几乎无人伤亡,其中就包括被誉为“史上最牛希望小学”的刘汉希望小学。曲山镇是个大镇,而邓家镇是个小镇,曲山镇的建筑物应该不次于邓家镇的建筑物,为什么位于宏观震中和中央断裂带的相邻两个镇的破毁程度相差如此巨大?

  岳中琦认为,可能的原因是,地下高压天然气体在地震时运移到了曲山镇地下,在局部地点喷出溢出,造成场地和建筑物的巨大破坏。而邓家镇地下则没有聚集这样的高压天然气体,因而没有造成巨大破坏。

  他由此提出,地震能量传播和破坏可能有一种尚未认识的模式,即它是在岩土体孔隙、裂隙、空隙、断层带中高速旋转运移的高压天然气体带动岩土体运动、膨胀、抬升、断裂、气液化的冲击气体波。

  城市地质环境研究的新起点

  我国是一个地质灾害发生十分频繁、灾害损失极为严重的国家。据了解,我国大陆有约50万处地质灾害点,每年由于地质灾害死亡约700人。随着城镇化进程的加快,这一问题变得更加严重。

  在甘肃舟曲等地质灾害现场连续奋战了十几天的张洪涛,百忙之中抽出时间出席了2010城市地质环境与可持续发展论坛。让这位国土资源部总工程师深为担忧的是,目前我国城镇化建设并没有做到又快又好。

  现在,我国成建制的城市有600多个,其中人口200万以上的超大城市有20多个,目前城市化率已达45%。然而,大规模、高强度的城市化建设对我国的地质环境产生了反作用,有显著的负面影响。例如,珠江三角洲地区因地面沉降所造成的经济损失达3600亿元,有的专家认为还要更多。

  “现在,我国的城镇化进程迫切需要总结以往城市发展和城市地质工作的经验教训。”张洪涛说。

  人口、建筑和经济因素高度密集的城镇一旦发生自然灾害,相同等级的灾害事故所造成的损失会比农村大得多。据卢耀如介绍,目前,我国有近70%的城市受到各种灾害的威胁,今后随着城市化的发展,将有8个以上城市人口达到1000万~2000万,而有近百个城市的人口将达到100万至几百万。

  卢耀如认为,我国城市化进程近几年取得了很大发展,成绩是突出的,但目前也有不少隐患存在,这是不容置疑的。而且,对城市发展中存在的地质环境效应问题也没有进一步深入系统的调查,仍处于无知状态。

  他建议,为了今后更好地进行城市化建设,保障今后城市的可持续发展,应该积极吸收国内外有关城市地质环境方面的最新成果,对我国不同级次的典型城市,深入进行有关地质环境建设效应方面的调查研究,以得到科学的依据。

  他希望,2010城市地质环境与可持续发展论坛能够成为城市地质环境研究的一个新起点。

(责任编辑:赵竹青)
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