科考出征于萬水千山：科考初行記
2019年8月4日，由北京師范大學(xué)張強(qiáng)教授、青海師范大學(xué)周強(qiáng)教授帶隊(duì)的第二次青藏高原綜合科學(xué)考察任務(wù)九科考分隊(duì)在青海師范大學(xué)集合，正式開啟了2019年下半年綜合災(zāi)害風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)與防御科學(xué)考察。
考察隊(duì)過湟水，跨青沙山，進(jìn)入黃河干流流域，在尖扎盆地、黃南山地前行途中，多見河流溯源侵蝕形成的沖蝕溝和深切峽谷，黃河溯源侵蝕進(jìn)入青藏高原，切穿古湖泊，形成盆地和峽谷相間的“串珠狀”地貌，以第三紀(jì)紅層和第四紀(jì)黃土為物源的滑坡、泥石流等地質(zhì)災(zāi)害較多，主要以峽谷段最為突出；植被則主要為落葉闊葉林。同仁往東過瓜什則鄉(xiāng)進(jìn)入高原面，地形相對(duì)平緩，多山丘和緩坡，可以觀察到高原古夷平面；由于溫度低微生物分解能力弱，土壤中腐殖質(zhì)含量相對(duì)較高，土層顏色較暗，為高寒草甸土主要特征；隨著海拔上升植被垂直地帶性變化明顯，逐漸由闊葉林過渡到針葉林，再到高山草甸，高原面上地質(zhì)災(zāi)害并不突出，但草地退化、草原蟲鼠害、雪災(zāi)等不容忽視。從紅星鎮(zhèn)由G213轉(zhuǎn)入S313，由于道路封閉施工，整個(gè)車隊(duì)被困在河流切割強(qiáng)烈、地質(zhì)災(zāi)害頻發(fā)的高山峽谷區(qū)，行進(jìn)緩慢，沿途詳細(xì)記錄了大量地質(zhì)災(zāi)害點(diǎn)。盡管舟車勞頓，為了保障第二天的科考任務(wù)，考察隊(duì)仍連夜趕路，直至凌晨1點(diǎn)到達(dá)舟曲縣。
圖1 科考隊(duì)8月4日-5日行進(jìn)路線
2010年8月7日22時(shí)左右，甘肅省甘南藏族自治州舟曲縣城東北部山區(qū)突降特大暴雨，持續(xù)40多分鐘，降雨量達(dá)97mm，導(dǎo)致三眼峪、羅家峪等四條溝系發(fā)生特大山洪泥石流，泥石流溝長約5km，平均寬度300m，平均厚度5m，總體積750萬m3，流經(jīng)區(qū)域被夷為平地，并堵塞白龍江，形成威脅城區(qū)和下游安全的堰塞湖。為了降低再次發(fā)生泥石流災(zāi)害的風(fēng)險(xiǎn)，舟曲應(yīng)急管理局構(gòu)建了泥石流災(zāi)害實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)（圖2），并在三眼峪等泥石流溝建設(shè)了大規(guī)模的攔擋壩工程。
2019年8月4日下午，舟曲縣城小雨彌漫，科考隊(duì)一行參觀了舟曲泥石流紀(jì)念館（圖3），了解了舟曲泥石流災(zāi)害發(fā)生的過程及其強(qiáng)大的破壞力，并深刻緬懷了在災(zāi)害中逝世的同胞。生命最為寶貴，活著就是希望，災(zāi)難可以把心冷卻，但大愛，卻可以跨越生死。
圖2 科考隊(duì)觀摩舟曲縣自然災(zāi)害預(yù)警指揮中心
圖3 科考隊(duì)一行參觀舟曲泥石流紀(jì)念館
隨后，科考隊(duì)一行沿著三眼峪泥石流溝上行，考察了主1號(hào)、主2號(hào)、大1號(hào)、小1號(hào)攔擋壩（圖4-6），發(fā)現(xiàn)歷史泥石流夾帶的堆積物已近乎淤滿主2號(hào)壩及小1號(hào)壩，清淤工作正在有序地進(jìn)行中。但大1號(hào)和小1號(hào)號(hào)壩碎屑物質(zhì)淤積較多，同時(shí)發(fā)現(xiàn)小1號(hào)攔擋壩壩基已處在近乎被水流掏空的狀態(tài)，如若不及時(shí)清淤加固，面對(duì)未來大規(guī)模泥石流時(shí)極易發(fā)生垮壩事件。同時(shí)，現(xiàn)場(chǎng)調(diào)研發(fā)現(xiàn)，泥石流堆積物大致分層分布，多層疊置，呈尖滅狀，反映出此處泥石流多發(fā)、災(zāi)害風(fēng)險(xiǎn)極大。從泥石流碎屑沉積物大小不一，混雜堆積，沒有分選性，磨圓度也不一致，說明泥石流物源極為復(fù)雜，同時(shí)亦發(fā)現(xiàn)大量巨石，其甚者目測(cè)直徑約2米左右，可見當(dāng)時(shí)泥石流規(guī)模之大，實(shí)為驚心動(dòng)魄。
圖4 三眼峪主1號(hào)泥石流攔擋壩
圖5 三眼峪主2號(hào)泥石流攔擋壩
圖6 科考隊(duì)員冒雨沿著泥石流溝向三眼峪小1號(hào)泥石流攔擋壩挺進(jìn)
2019年8月6日，科考隊(duì)一行從舟曲前往汶川，沿線經(jīng)過白龍江、秦巴山區(qū)、岷江等地區(qū)，從甘肅省進(jìn)入四川省，海拔較前兩天較低，多山地，越接近當(dāng)年汶川地震災(zāi)區(qū)，沿途沖蝕溝，崩塌和滑坡多發(fā)，多見由于崩塌和滑坡造成的公路和橋梁損毀（圖7）。途徑途徑北川縣城地震遺址，隊(duì)員們深刻緬懷了在5·12地震中不幸逝世的同胞，深感自然災(zāi)害研究之迫切、本次科研任務(wù)之重大。懷著沉重的心情和科考的責(zé)任感，科考隊(duì)來到了汶川縣。
圖7 科考隊(duì)8月6日行進(jìn)路線
汶川縣位于四川盆地西北部邊緣，居阿壩藏族羌族自治州東南部，東鄰彭州市、都江堰市，南靠崇州市、大邑縣，西接寶興、小金縣，西北和東北分別與理縣、茂縣相連，縣域東西寬84km，南北長105km，總面積8820km2;，森林覆蓋率達(dá)48%。縣城威州鎮(zhèn)位于縣境北部岷江與雜谷腦河交會(huì)處，海拔1325m，周圍有茶坪山脈、邛崍山脈等眾多山體圍繞，距省城成都146km、州府馬爾康246km。
汶川之行，科考隊(duì)通過與汶川縣自然資源局與應(yīng)急管理局、自然資源局座談，詳細(xì)了解了汶川縣5.12地震前后自然災(zāi)害的變化（圖8-9）。“點(diǎn)多、面廣、種類齊、規(guī)模大”是汶川縣自然災(zāi)害的主要特征。主要災(zāi)害類型有山洪、泥石流、滑坡、崩塌、不穩(wěn)定斜坡，全縣地質(zhì)災(zāi)害隱患點(diǎn)5.12地震前只有83處，地震后直到目前達(dá)到1238處，地震后的5年內(nèi)以泥石流為主，之后以滑坡為主，主要威脅公路、水利水電等基礎(chǔ)設(shè)施和人民群眾生命財(cái)產(chǎn)安全。
圖8 科考隊(duì)員與汶川縣應(yīng)急管理局座談
圖9 科考隊(duì)員與自然資源局座談
為了深入了解汶川地震對(duì)當(dāng)?shù)卦袨?zāi)環(huán)境的影響，科考隊(duì)與汶川自然資源局同事于8月7日一同前往秉里滑坡。據(jù)自然資源局同事介紹，秉里滑坡本為古滑坡體，在地震前一直處于休眠狀態(tài)。地震后，秉里滑坡體上發(fā)生公路錯(cuò)斷、有泉水冒出、植被異常茂盛等現(xiàn)象（圖10-14），科考隊(duì)成員推測(cè)秉里滑坡可能是地震后的一個(gè)古滑坡的復(fù)活，并一直處于緩慢蠕動(dòng)的狀態(tài)，使得建在滑坡體上的盤山公路出現(xiàn)局部塌陷的現(xiàn)象。最令人擔(dān)心的是活躍后的滑坡體何時(shí)會(huì)加速？如此巨大的滑坡如果發(fā)生，將威脅山麓的居民安全、交通設(shè)施，甚至發(fā)生岷江堵江世間，災(zāi)害風(fēng)險(xiǎn)極大，科考隊(duì)將進(jìn)一步跟進(jìn)研究，同時(shí)，科考隊(duì)對(duì)該滑坡的防御與監(jiān)測(cè)與汶川縣自然資源局充分交流，并提出了相應(yīng)的防范建議。
圖10劉吉夫教授與汶川縣自然資源局工作人員就滑坡運(yùn)動(dòng)過程進(jìn)行交流
圖11 秉里滑坡體上植被茂盛
圖12 秉里滑坡蠕動(dòng)引發(fā)墻體裂縫
圖13 秉里滑坡蠕動(dòng)引發(fā)路面錯(cuò)動(dòng)
圖14 秉里滑坡體全貌
綜合災(zāi)害風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)與防御科考隊(duì)之所將汶川和舟曲作為此次科考的第一站，就是讓我們科考隊(duì)員們親身感受自然災(zāi)害的慘烈與無情，明確高原地質(zhì)災(zāi)害的孕災(zāi)環(huán)境、成災(zāi)過程、演化規(guī)律和鏈生特征，進(jìn)一步提升科考的歷史責(zé)任感，明確我們科考隊(duì)任務(wù)的艱巨性和必要性。這在隊(duì)員們的科考感想中就得到了體現(xiàn)。
科考感悟：
陳永萍：早晨從西寧出發(fā)到舟曲已是夜里。一路走來，從河流和盆地相間分布的串柱狀地貌到峽谷地貌，從高寒草甸到高山草原，從湟水到洮河再至白龍江，見到了不同的自然地理環(huán)境。我們的行程不是依山就是傍水，沿途孕災(zāi)環(huán)境也不盡相同，其危險(xiǎn)性各處不一。走在白龍江沿途，雖是省道，但是路況欠佳，兩岸陡峭高聳的山伴隨著渾濁湍流的水，時(shí)不時(shí)還有成群的牛羊，風(fēng)光無限，但是我在想以前生活在這里的人們或許一輩子都很少走出這片大山吧！不得不說人類改造自然的能力和智慧真的很強(qiáng)大，想盡辦法也要修路，造福大山里的人民。然而每件事既有利也有弊，我們?cè)诓粩嗟男蘼罚茄赝疽灿泻芏辔ｋU(xiǎn)，滑坡，崩塌，泥石流，甚至堵江帶來的一系列后果，我們卻不知它會(huì)發(fā)生在何時(shí)何處，只有不斷的實(shí)地考察，才能為防災(zāi)減災(zāi)打下基礎(chǔ)。
支澤民：第一次停車的點(diǎn)是一個(gè)可能為斷層的地帶，可能形成于新近紀(jì)。因?yàn)榈缆穬膳缘耐寥蕾|(zhì)地相似，但是巖層產(chǎn)狀不同，節(jié)理不同，且同一面的黃土剝蝕不同，劉老師分析可能會(huì)存在斷層，而后在這一可能存在斷層的地方還在興修水庫，讓人不禁有點(diǎn)擔(dān)心，若真是存在斷層，這一水庫蓄水后其重力會(huì)對(duì)這一斷層產(chǎn)生作用，從而引發(fā)較為重大的自然災(zāi)害！在從舟曲前往汶川的途中，周老師提出了一個(gè)問題：青川的山地和舟曲的山地，都是山高谷深的山地地貌，為什么舟曲的地震災(zāi)害那么嚴(yán)重，而青川的災(zāi)害要弱的多？在大家的一番討論后，周強(qiáng)老師給出了解答：山越高越新，舟曲地區(qū)山較新，青川地區(qū)經(jīng)過隆生后已經(jīng)經(jīng)過了很久的剝蝕；其次末次冰期時(shí)舟曲為冰川作用區(qū)；綜合作用下，形成時(shí)間短，土層較薄，山地產(chǎn)生的碎渣較多，基巖穩(wěn)定性差，因此造成危害較大。青川地區(qū)高差小，形成時(shí)間長，土層厚，植被好，所以泥石流危害小。
圖15 科考隊(duì)員集體合影