山地災害預警邁向精細化、精準化

2小時

在四川德昌縣樂躍鎮群發性泥石流中，山地災害風險模擬與險情預報系統提前2小時發佈預警資訊，為地方政府組織人員疏散撤離贏得了寶貴時間。截至目前，該系統在涼山州業務化運作過程中，已成功預警了涼山州西昌市樟木箐鎮、瑯環鎮等地的多起山洪泥石流災害。

日前，位於四川省涼山州德昌縣樂躍鎮群英村的青碉樓、張家坪子溝、老鷹岩溝和王家坡分別發生規模不一的泥石流災害，導致36戶172人受災，經濟損失60余萬元。因預警及時和提前組織人員撤離，未造成人員傷亡。

“0”傷亡的背後，中國科學院水利部成都山地災害與環境研究所（以下簡稱中科院山地所）自主研發的山地災害風險模擬與險情預報系統功不可沒。

山地災害風險模擬與險情預報系統是國內首個山地災害風險模擬與險情預報平臺，它實現了當前國際國內災害風險區域等級預報向精細化險情預報的關鍵突破。

山地災害困擾四川已久

地域性廣、突發性強、危害性大是四川山地災害的特點，長期以來，四川多地備受山地災害的困擾，損失十分慘重。據統計，四川現有一定規模、造成危害的泥石流溝3000余條，有滑坡、崩塌10萬餘處，有幾百個城鎮、鄉鎮受到威脅，每年造成經濟損失達數億元。

為什麼四川山地災害頻發呢？

中科院山地所研究員鄒強介紹，四川盆地處於青藏高原東緣，盆地周緣尤其是四川“三州”地區主要為高山峽谷地貌，這為山地災害發生提供了地質條件。同時四川盆地內廣泛分佈著由泥岩和砂岩為主的紅層，這種碎屑岩對水極其敏感，加上頻發地震對地表岩土的破壞，很容易在強降雨期間發生泥石流等群發性山地災害。

隨著科技的發展以及對災害發生特點的掌握，相關部門也在“預言”災害。

“雖然電視臺會播報哪個市有地質災害氣象風險，但沒有考慮災害過程，無準確位置，無險情資訊，難以滿足防災減災的現實需求。”鄒強説道。目前，災害預報以區域性等級劃分為主，如地質災害黃色預警等，亟須突破精細化、精準化災害預測預報的瓶頸。

精細化預警為安全提供保障

2019年，中國科學院A類戰略性先導科技專項“美麗中國生態文明建設科技工程”正式啟動。其中，中國科學院院士、中科院山地所研究員崔鵬承擔了“氣候變化條件下山地致災風險綠色調控關鍵技術與示範”項目。2019年，依託項目研究，山地災害風險模擬與險情預報平臺開始搭建，這個平臺就是要突破精細化、精準化災害預警預報的瓶頸。

為了實現精細化預警，項目團隊需要先進行精細化山洪泥石流小流域數據採集，這就包括橫斷山區約50萬平方千米的數據採集，區域範圍廣、跨度大，這給基礎數據收集造成了很大的困難。為了實現精細化險情預報，項目團隊完成了橫斷山區28904個小流域致災模擬參數計算和建庫工作，並建立了國內首個山地風險本底時空數據庫。除此之外，預警平臺需要實現災害全過程模擬，精細化險情預報，由於涉及到的致災因素很龐雜，按照常規演算法和設備，計算需求巨大，單憑自身的力量很難實現。因此，中科院山地所與成都超算中心合作，優化了預報模型，解決科學計算、智慧計算領域大型複雜計算課題，大大縮短了計算時間，滿足災害預警的時效要求。

山地災害風險模擬與險情預報系統借助自主提出的區域山地災害危險性評估模型、小流域閾值法和山洪泥石流動力學模型等各種模型，基於分級預測原理，首先初步確定災害重點靶區，進而利用山洪泥石流動力模型模擬山洪泥石流形成—運動—致災全過程，定量風險分區和潛在災害損失，精準確定災害點位置和險情情況併發布預警。

此次在德昌縣樂躍鎮群發性泥石流中，山地災害風險模擬與險情預報系統提前2小時發佈預警資訊，為地方政府組織人員疏散撤離贏得了寶貴時間。截至目前，該系統通過與四川省氣象局、四川省涼山州自然資源局等政府部門合作，在涼山州業務化運作過程中，已成功預警了涼山州西昌市樟木箐鎮、瑯環鎮等地的多起山洪泥石流災害。