【環(huán)球時報報道 記者 樊巍 曹思琦】被譽為“地球第三極”的中國西藏,平均海拔在4000米以上,在廣袤的雪域高原上,許多冰川凝聚的“亞洲水塔”滋養(yǎng)了燦若繁星的亞洲文明,而強烈的新構(gòu)造運動,特殊的地質(zhì)、地理和地貌特點又使這壯麗絕美的大川大河時常面臨著崩塌、滑坡、泥石流、 冰(雪)崩等頻發(fā)的地質(zhì)災(zāi)害威脅。統(tǒng)計顯示,1993-2005年,西藏共發(fā)生地質(zhì)災(zāi)害1604起,傷亡274人,直接經(jīng)濟損失6.69億元,制約了西藏經(jīng)濟社會的正常發(fā)展。
受限于自然環(huán)境和工程技術(shù)條件,西藏自治區(qū)的鐵路建設(shè)起步較晚,通車線路也較少,目前僅有3條鐵路干線運營。2006年7月,被譽為“天路”的青藏鐵路建成通車,結(jié)束了西藏不通火車的歷史。2014年,青藏鐵路的延伸線——拉薩至日喀則鐵路通車。2021年,川藏鐵路拉薩至林芝段通車,成為西藏第一條電氣化鐵路。隨著全球氣候持續(xù)變暖,青藏高原冰川存在強烈的消融趨勢,嚴(yán)重威脅到“一帶一路”、青藏交通廊道等國家重大工程的建設(shè)與安全運營。
2023年3月25日,青海省海西蒙古族藏族自治州,航拍昆侖山,青藏鐵路和青藏公路并行其中。(視覺中國)
近日,《環(huán)球時報》記者走進西藏大學(xué)高原重大基礎(chǔ)設(shè)施與環(huán)境研究中心,從一幅幅關(guān)鍵生態(tài)走廊的一線考察圖里,從一塊塊實時更新的大數(shù)據(jù)監(jiān)測屏幕上,從一個個從三萬余公里行程中采集的數(shù)據(jù)中,看到了如今西藏縱橫交錯、四通八達的綜合交通運輸發(fā)展藍圖。這背后離不開一群肯扎根西藏、勵志建設(shè)雪域高原的年輕學(xué)者和科學(xué)家。他們?yōu)樘嵘鞑馗咴瓏疑鷳B(tài)安全屏障建設(shè)、脆弱生態(tài)環(huán)境保護提供了科學(xué)基礎(chǔ)數(shù)據(jù)的有力支撐。
《環(huán)球時報》記者從該研究中心所在的西藏大學(xué)工學(xué)院了解到,自2017年開始建設(shè)以來,以“立足雪域、凝聚力量、夯實基礎(chǔ)、服務(wù)高原”為初心和使命,圍繞高原重大工程“需求牽引,突破瓶頸”研究目標(biāo),西藏大學(xué)高原重大基礎(chǔ)設(shè)施與環(huán)境研究中心用第二次西藏科考,川藏鐵路修建等重大機遇,累積了大量西藏高原地區(qū)相關(guān)數(shù)據(jù),長期開展高原重大基礎(chǔ)設(shè)施與環(huán)境相關(guān)課題研究工作。團隊相關(guān)專家、教師多批次到西藏關(guān)鍵生態(tài)走廊,地質(zhì)災(zāi)害多發(fā)區(qū),川藏鐵路、京藏高速、雅魯藏布江流域水電站開發(fā)等重大項目一線考察,行程3萬余公里,充分積累了西藏地區(qū)一線地質(zhì)資料和工程實踐資料。
《環(huán)球時報》記者走進該中心時,第八批援藏干部、該實驗室創(chuàng)始人李俊杰教授正在和學(xué)生研究天摩溝項目的具體監(jiān)測情況。天摩溝位于西藏林芝帕隆藏布流域。隨著全球氣候變化,天摩溝冰川泥石流發(fā)生頻率明顯升高。在2007年至2018年間,天摩溝共發(fā)生7次大規(guī)模泥石流事件。2018年7月11日凌晨,川藏公路G318波密段松繞村天摩溝發(fā)生大型泥石流,淤埋川藏公路約220米,約60米路基損毀,國道318交通中斷兩天,并一定程度堵塞帕隆藏布,造成上游小范圍水位升高,松繞村進村公路被淹沒。2010年9月5日至8日,天摩溝暴發(fā)泥石流,此次發(fā)泥石流共計造成川藏公路斷道16天,直接經(jīng)濟損失超過人民幣1970余萬元。
“天摩溝項目最大的難點是雨季、交通、供電和網(wǎng)絡(luò)。我們決定用全球?qū)Ш叫l(wèi)星系統(tǒng)(GNSS)、雙目視覺和三維激光的技術(shù)方案,利用實時動態(tài)載波相位差分技術(shù)(RTK)和無人機會監(jiān)測雨量、強度和土壤濕度。全天候?qū)μ炷夏嗍骰顒舆M行監(jiān)測和事件預(yù)警,將為滑坡動力學(xué)研究和災(zāi)害評估提供珍貴的監(jiān)測數(shù)據(jù)?!崩羁〗軐Α董h(huán)球時報》記者表示。
據(jù)了解,西藏東南地區(qū)在河流的作用下,地形陡峻、山高谷深,水文地質(zhì)條件和地質(zhì)構(gòu)造復(fù)雜,斷裂構(gòu)造特別是韌、脆性斷裂十分發(fā)育,冰川分布廣泛。受多期次的構(gòu)造運動、冰川作用、水網(wǎng)侵蝕作用以及人類工程活動日益增強影響,藏東南地區(qū)具備了地質(zhì)災(zāi)害發(fā)生最有利的孕災(zāi)條件組合,因其分布地域廣、發(fā)生頻率高、災(zāi)情嚴(yán)重,素有我國“地質(zhì)災(zāi)害博物館”之稱。
隨著西部大開發(fā)戰(zhàn)略的實施及國民經(jīng)濟的持續(xù)發(fā)展,川藏鐵路、高海拔區(qū)水電開發(fā)、中巴經(jīng)濟走廊等一大批引導(dǎo)產(chǎn)業(yè)布局、鞏固邊防安全、實現(xiàn)兩個百年奮斗目標(biāo)的戰(zhàn)略性重大工程在藏東南地區(qū)陸續(xù)開展,工程建設(shè)遭受地質(zhì)災(zāi)害的影響日益加劇?!巴ㄟ^整合分散的工程監(jiān)測與環(huán)境監(jiān)測資源,我們構(gòu)建了面向整個西藏自治區(qū)統(tǒng)一的、標(biāo)準(zhǔn)化的、開放式的重大基礎(chǔ)設(shè)施與環(huán)境研究中心,推動科學(xué)研究合作與數(shù)據(jù)共享,并為高原大數(shù)據(jù)信息分析提供重要的數(shù)據(jù)來源?!崩羁〗鼙硎尽?/p>
除了波密天摩溝項目以外,《環(huán)球時報》記者注意到該中心的實時大數(shù)據(jù)屏幕中還顯示著波密通麥大橋、波密迫龍溝、達孜拉木村高?;麦w野外站項目的實時數(shù)據(jù),通過對次聲波監(jiān)測、雷達水位計、雨量等數(shù)據(jù)的監(jiān)測,基于無人機遙感的實景三維建模方法,利用無人機攝影測量技術(shù)獲取豐富的紋理信息,生成密集的三維點云,結(jié)合自動化實景三維建模技術(shù)可以得到真實的三維場景。
“重大基礎(chǔ)設(shè)施與環(huán)境研究中心改變了高原基礎(chǔ)設(shè)施安全運行與環(huán)境監(jiān)測數(shù)據(jù)極度匱乏、獲取極其困難的局面,”李俊杰表示。
為了更加全面、科學(xué)地認(rèn)知和研究西藏生態(tài)走廊地區(qū)的地質(zhì)災(zāi)害,合理利用多源遙感數(shù)據(jù)研究災(zāi)害的長期發(fā)育過程,并對其關(guān)鍵災(zāi)害誘因、表征、響應(yīng)因子進行定量監(jiān)測,形成西藏生態(tài)走廊關(guān)鍵部位有效的應(yīng)急監(jiān)測與預(yù)警體系,該研究中心綜合利用合成孔徑雷達干涉(InSAR)測量技術(shù)、高分辨率遙感技術(shù)、全球?qū)Ш叫l(wèi)星定位技術(shù)、無人機機器視覺監(jiān)測技術(shù)、三維激光掃描技術(shù)、高密度電法層析成像技術(shù)、機器學(xué)習(xí)技術(shù)等技術(shù)手段,研究基于多源衛(wèi)星遙感信息的藏區(qū)地質(zhì)災(zāi)害監(jiān)測信息反演方法,以及關(guān)鍵部位多尺度多技術(shù)的應(yīng)急監(jiān)測方法,在一定程度上提高監(jiān)測的時空連續(xù)性和精度,可為災(zāi)害鏈的評估及大型工程安全建設(shè)提供重要參考,也將為同類型區(qū)域地質(zhì)災(zāi)害的監(jiān)測與防治提供科學(xué)依據(jù)。
據(jù)介紹,該中心的研究主要依靠西藏生態(tài)走廊滑坡InSAR高效形變分析與識別方法;西藏生態(tài)走廊關(guān)鍵部位滑坡“空-天-地”一體化監(jiān)測及信息反演技術(shù);多源異構(gòu)監(jiān)測體系下生態(tài)走廊典型區(qū)域滑坡動態(tài)演變的數(shù)字建模;西藏生態(tài)走廊關(guān)鍵部位滑坡變形破壞成災(zāi)機理及判識準(zhǔn)則研究,以及高原極端條件下巖土工程風(fēng)險分析與預(yù)警控制等。
(作者:樊巍 曹思琦)
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