防治崩塌与泥石流灾害的新成果
（一）崩塌灾害防治研究的新信息
1．审视山体崩塌灾害的新发现
发现四川一山体垮塌引发河道堵塞。[1]2016年4月2日下午，雅安市人民政府新闻办公室发布消息称，4月1日19时10分左右，四川雅安市天全县昂州河白木河处发生一起山体垮塌堵塞河道的自然灾害，造成该河段一小型电站管理用房被冲毁。因现场电力设施受损，导致手机信号中断。通过现场初步排查，现场有4名人员失去联系。
接到消息后，天全县委、政府主要领导等立即组织消防、综合应急救援和有关部门赶赴现场。经观察，山体垮塌形成的堆积体长约110米，宽约30米，高约10米，总方量4万立方米左右。垮塌体堵塞河道，但有泄水通道，下游水量增大。
2．分析山石崩塌灾害成因的新进展
⑴发现高温可能会导致岩石崩塌。[2]2016年5月，地质学家布莱恩·柯林斯和格雷格·斯托克等人组成的研究小组，在《自然·地球科学》杂志网络版上发表论文称，日常的气温变化可能导致潜在的岩石崩塌危险。他们对一些险峻山区地形在夏季发生疑似自发性岩石崩塌的原因，提出了新的解释。
通常，岩石崩塌是由地震、强降雨或冰冻天气触发，但是在某些温暖晴天里，即便上述触发因素不存在，也时不时会有岩石崩塌的情况发生。美国加州约塞米蒂山谷的一些花岗岩峭壁很有名，这些峭壁的岩石崩塌现象中有15%发生在夏季最热的数个月或数天里，这意味着气温在其中起着一些作用。
该研究小组利用超声波探伤仪，对一处花岗岩裂缝三年内的宽度变化情况进行监测。该裂缝位于约塞米蒂国家公园里一段500米高峭壁中间，它把一块部分脱离的岩石块同峭壁其他部分分离开。研究人员发现该裂缝每天会扩大又收缩，与每天的天气变化相吻合。随着季节更替，他们注意到裂缝在逐渐扩大。他们经过分析后认为，每日和季节性的气温周期变化会导致裂缝逐渐增大，直至岩石块发生断裂、崩塌。他们得出结论：一天中或一年中最热的时间会特别导致触发岩石崩塌，这与约塞米蒂和其他类似地区的岩石崩塌记录相一致。
业内专家瓦伦丁·吉席格在一篇相关评论中写道：“随着接下来数十年气候的变暖，由于气温高引起的岩石崩塌，或许会在峭壁侵蚀以及有关灾害评估中变得更加重要。”
⑵分析山体垮塌成因与防范避让方法。[3]2017年6月24日，新华社报道，当天四川阿坝茂县发生山体垮塌，造成严重的地质灾害。山体垮塌或崩塌，指较陡斜坡岩土体在重力作用下突然脱离母体崩落、滚动并堆积沟谷的现象。垮塌发生时速度快，容易造成人员伤亡。特别是雨季，降雨强度较大或持续时间较久，一些山体石块出现松动、裂缝，很容易引起崩塌。
专家认为，此次山体垮塌，除近期降雨较多外，诱发原因有多种可能。国土资源部地质灾害应急技术指导中心常务副主任田廷山说，垮塌形成原因比较复杂，除了雨水，一些山体岩体稳定性降低，也会发生突然崩塌。特别是在汶川大地震后，整个四川的山体都有一些松动，力学性质下降，稳定性降低，降雨更容易诱发崩塌。国土资源部一直将汶川震区列为地质灾害防治重点地区。
除地震、降雨、洪水等自然原因外，随着经济社会发展，人类活动也成为地质灾害不可忽视的新诱因。开矿采矿、工程施工都可能引起山体垮塌。
只要山体稳定性达到极限边缘，任何一点触发因素都可能引起山体垮塌。崩塌这种地质灾害并不局限于雨季。只要山体呈现不稳定状态，随时都有可能发生。所以重点工程、建设项目施工场所隐患排查十分重要。汛期雨季之外，有关方面要严格执行地质灾害危险性评估制度，督促建设单位按国家有关规定开展地质灾害危险性评估；建设、设计、施工及监理单位必须重视有关防治建议，采取切实可行的措施，防治地质灾害。
山体垮塌一般来讲规模比较大，发生比较突然，往往就是几十秒或十几秒，危害性非常大。所以做好排查，及时防范比什么都重要。
田廷山说，一般山体垮塌之前，都可能有小型掉块、滚石情况出现。出现这种情况，要马上把相关区域封闭起来，经过详细调查，确定没有危险或消除危险后，才能开放相关区域。很多崩塌沿着交通干线发生，行人开车时候要注意，一方面注意道路情况，同时注意观察山体是否有掉块、掉渣或植被移动情况等。山区景区多，旅游者要特别注意防范地质灾害。
对于山体垮塌，专业人员预警预报外，群测群防至关重要。当地群众要把身边山体看好，有异常现象马上报告或预警，然后组织撤离。近年来，国土资源部在全国开展地灾群测群防，调动当地百姓积极性，及时发现和处置地质灾害隐患，大大减少了人员伤亡和群众财产损失。
3．研制山体崩塌监测技术的新进展
开发出山体崩塌的声学实时监测系统。[4]2006年6月，有关媒体报道，英国拉夫堡大学岩土工程的高级讲师尼尔·狄克逊博士领导的一个研究小组，开发出一种新技术，用于山体崩塌的预测。这一技术，有望在全球范围内减少因山体崩塌造成的数百万的人员伤亡。如果通过检验，那么拉夫堡大学设计的这项声学实时监测系统，将有望降低这一自然灾难所带来的危害。
这种声学实时监测系统，通过收听地质运动的声音，来确定山体斜坡的稳定性。它通过附带传感器的管子，收集山体土壤粒子移动的高频声音，之后收到的信息传给电脑，研究人员据此可以分析出山体斜坡的稳定性。英国纽卡斯尔大学正在对这一系统进行检验，大约需要3年时间。
声学实时监测系统，有望对山体斜坡运动做出最为明确的反应，并推动传统监测技术的发展。狄克逊博士说：“全球每年有相当数量的人死于山体崩塌。我们不能控制山体斜坡，但一旦有山体崩塌发生，像这样的监测系统可以提前给我们警示，从而使我们做好防御工作。”
研究人员说，山体崩塌有时长达数小时，有时只是几分钟。目前来说，提前五分钟或是十分钟接收到山体崩塌预警，对于疏散公寓和马路的人群，挽救生命来说，可能是绰绰有余的了。
（二）泥石流灾害防治研究的新信息
1．分析泥石流灾害成因的新进展
考察认为甘肃舟曲泥石流物质多为地震诱发。[5]2010年8月23日，《科学时报》报道，自8月7日甘肃舟曲暴发特大泥石流并导致特大灾情发生后，中科院山地所紧急部署，派出山洪泥石流专家奔赴灾区开展灾情调查。
8月9日和12日，由中科院山地所泥石流研究室主任胡凯衡带队的第一批考察组和由山洪研究室主任陈宁生带队的第二批考察组分别赶到灾害现场，对泥石流最为严重的三眼峪沟和罗家峪沟泥石流开展灾情调查，已初步完成了对本次舟曲特大泥石流的科学考察并获得了第一手资料。
根据考察结果表明，本次舟曲特大山洪泥石流灾害，是该区历史上最大的一次泥石流灾害事件。考察组对此灾害的特征及成因进行了初步分析和总结。
舟曲所在的白龙江上游是我国四大滑坡泥石流发育区之一。舟曲县城坐落于白龙江左岸支流硝水沟、龙庙沟、三眼峪沟和罗家峪沟、南峪沟等5条泥石流沟的堆积扇上，容易遭受泥石流危害。据统计，自1823年至今的187年间，该沟先后发生12次较大规模泥石流，并对县城造成危害，小规模的泥石流约3～4年发生一次。
考察组认为，超强降雨与脆弱的地质环境是本次舟曲泥石流暴发的主要因素。
首先，三眼峪沟沟内有滑坡、崩塌等大量松散固体物质存在，为泥石流发生提供了充分的物质条件，其中多数为1879年7月1日甘肃文县8级地震所诱发。同时，舟曲位于龙门山地震活动带北缘，又邻近天水地震活动带，此前也曾受汶川地震波及，土质相对疏松，一遇强降雨容易形成泥石流。
其次，三眼峪沟流域上游植被以幼林为主，灌草比例高，局部裸露，储水能力较弱，在经历今年入夏以来长时间严重干旱后，表层土变得更加干松。
再次，在近期强降雨作用下，土体强度极大降低，形成坡面泥石流，并逐步带动沟坡崩滑岩土形成冲击力巨大的泥石流，在从中上游汇流至中下游过程中，使得因地震形成的天然堆石坝逐级溃决，并最终导致泥石流流量的进一步增大和破坏力的增强。
2．加强泥石流灾害预警研究的新进展
⑴提高大型泥石流等地质灾害的预警能力。[6]2020年1月13日，新华社报道，成都理工大学地质灾害防治与地质环境保护国家重点实验室巨能攀教授等专家组成的研究团队，提出运用“空天地”一体手段，寻找和捕捉地质灾害风险，不断提高对大型泥石流等地质灾害的预警能力。
所谓“空天地”一体手段，就是把卫星遥感技术，与无人机测绘及钻探分析方法有机地结合起来，先对人无法抵达的区域进行风险划分；再通过卫星遥感探测和无人机测绘，自动在三维地形上“剥掉”植被，对地表变形幅度进行监测，识别出风险再投入传统工程地质勘探手段详细核查。
从甘肃黑方台和贵州兴义的预警实践可以看到，这个实验室部署的“空天地”一体自动化监测系统发挥了出色的预警功能。2017年，该监测系统两次提前数小时成功预警甘肃黑方台黄土滑坡。2019年2月17日，贵州兴义市龙井村9组发生滑坡，在监控视频中，远处黑乎乎的一片山壁彻底崩塌，而在此之前53分钟，预警警报已经响起，通知附近人员撤离，整个过程完全在掌握之中，最终实现现场人员“零伤亡”和财产“零损失”。
这套监测系统也引入到铁路建设领域。中铁二院有位员工亲身经历了由此引起的测绘装备换代升级，他深有体会地说：“以前测绘上山顶下深沟，靠一步一步地走。有时候为了测一个基准点，大早上出发，到指定地点砍一根大竹子竖起测量杆就往回赶，到山下已经是晚上。现在实现‘空天地’一体测量，GPS、北斗、航测、无人机，都参与到测量中来。”
渝昆高铁等工程勘探，也开始应用这套新颖的地质灾害监测系统。中铁二院除了引进、创新了高分辨率航天遥感、无人机勘测、多孔对井间电磁波层析成像等新技术外，还创新适用于高铁工程建设的岩溶地质相关理论，构建了风险评估方法。多位院士鉴定该成套技术居于世界领先水平。
⑵自主研发出泥石流地声预警仪。[7]2022年5月12日，央广网报道，近日，中国航天科工集团三院下属航天惯性公司孙芳负责的研究团队，成功研发出具有自主知识产权的泥石流地声预警仪，首批已应用于甘肃、青海、新疆、云南、四川、贵州等地区。
据不完全统计，全国有滑坡、崩塌、泥石流灾害点约28万处，其中泥石流占3.5%。由于泥石流爆发突然、来势凶猛，破坏性极强，易造成人员死亡和巨大的经济损失。实现泥石流的防治及报警，可极大地减少灾害带来的损失。
通常，泥石流监测所采样的因素有雨量、泥位、土壤含水率、次声等。雨量、土壤含水率为相关因素，并不能直接确认泥石流的发生；次声所接收的信号是通过空气传播，会容易产生干扰信号。加入地声后，与次声进行联合预警判断，通过监测并掌握它们的特征值，准确识别并剔除降雨、刮风、雷电等其他环境噪声，可提高报警准确率。
当前国内外泥石流地声研究资料相对陈旧，且基本没有可参考数据样本。该研究团队需要解决的最大难点，就是如何在不同背景和场景下，识别不同形态的信号。为此他们联合北京大学、中科院山地所、成都信息工程大学共同开展地声信号识别和泥石流预警算法攻关。2021年，研究团队奔赴有“天然泥石流博物馆”之称的云南蒋家沟泥石流试验场，开展泥石流地声数据采集工作，并收集了下雨、车辆、行人等复杂环境下噪声信号，建立了翔实的数据样本库，通过分析噪声及泥石流地声数据的信号特征，从信号幅度、特征频率范围与信号持续时长三个维度，结合信号时频域分析等技术，建立泥石流地声信号识别及预警模型，填补了国内近年泥石流地声预警监测研究的空白，大幅提高了泥石流预警的准确率。
孙芳介绍道，这种泥石流地声预警仪不同于长期监测的安全监测装置，它多用于野外应急抢险的应用场景，因此，具备便携、快速布设、预警实时性和准确性高等特点。
