自然资源科普
专家支招儿正确认识防范地质海洋灾害
来源:中国矿业报 时间:2020-05-12

5月12日是我国第12个全国防灾减灾日,今年的主题是“提升基层应急能力,筑牢防灾减灾救灾的人民防线”。自然资源部组织举办了以“get防治技能向地质灾害 和海洋灾害say no”为直播主题的“5.12全国防灾减灾日·自然资源云讲堂”。中国地质环境监测院(自然资源部地质灾害防治技术指导中心)教授陈红旗,国家海洋环境预报中心风暴潮专家董剑希,国家海洋环境预报中心海啸专家原野在线,就地质灾害和海洋灾害的认识与防治与观众在线交流互动。

地质灾害和海洋灾害有哪些形式;又该怎么防范呢?

陈红旗:在地球运动过程中,岩石圈、生物圈、水圈和大气圈,不停地交换物质与能量,产生各种地质作用,引起地表岩土体发生变形移动,当危害到生命和财产的安全,便造成地质灾害。

我国人口众多(14亿),山区面积大(占70%国土),是世界上地质灾害最发育的国家之一。尤其是南方地区,山区人口密度相对大(全国面积的25%,容纳了55%的人),灾害风险高。青藏高原、黄土高原、天山南北也有加剧趋势。

董剑希:海洋灾害主要包括风暴潮、海浪、海冰、海啸等海洋环境灾害,也包括赤潮、绿潮等海洋生态灾害,还包括海岸侵蚀、海水入侵等海洋地质灾害。其中,风暴潮、海浪和海冰灾害主要是由比较常见的天气系统引起的,比如台风、冷空气或者强烈的温带气旋等,当风暴潮与天文潮、近岸浪共同作用时,往往会酿成巨大灾害,称之为风暴潮灾害或潮灾。海啸通常由海底地震或者滑坡引起的,相比风暴潮灾害,海啸灾害发生频率较低,但是影响范围有时会非常广,也容易造成毁灭性的灾害损失。此外,人类活动常常会导致海水的富营养化,比如生活污水、农业污水等富含磷洗衣粉、化肥等物质的污水排入海里,容易导致赤潮和绿潮等生态灾害。此类灾害会海洋生态系统的正常运转,对海洋景观也会造成影响。

地质灾害应怎么划分,会对人们生产生活造成哪些危害?

陈红旗:地质灾害主要有滑坡、崩塌、泥石流、地面塌陷、地裂缝和地面沉降等六种。其中,滑坡、崩塌、泥石流占90%,突发性强,危害大。

滑坡是指山坡岩土体顺着某软弱面向前滑动的现象。2017年6月24日6点,在四川茂县松坪沟,过去多次地震,造成山体内伤,在降雨作用下,800万方岩体(砂岩夹薄层板岩),顺着层面,从1600多米高处,突然下滑,向前移动2公里,造成新磨村被埋,83人遇难。滑坡突出特点:一是分布广。二是发生频繁。三是常形成灾害链。

崩塌是指陡峭山坡岩土体倾倒垮落。崩塌以垂直运动为主,突出特点:一是陡坡多发。二是事发偶然,风吹日晒雨淋均有影响,且规模不等。三是猝不及防,速度极快。2017年8月28日,贵州纳雍,10时30分,60万方山体,倾倒下坠变形持续7分21秒,垮塌26秒,摧毁普洒村,35人遇难。

泥石流是指携带大量泥沙或石块的洪流。泥石流的特点:一是需要水源。二是远程奔袭,流域有长短,历时不同。三是破坏强烈,比洪水更为无情。2010年8月7日22时,在甘肃舟曲县城后山,三眼峪罗家峪两条山沟上游突降特大暴雨,引发山洪泥石流,而县城所处的下游雨量较小,导致当地居民放松了警惕,没有意识到泥石流到来,来不及撤离,以致1765人遇难。

为什么像泥石流这类地质灾害多发生在我国的内陆地区,而沿海地区发生地质灾害的频次要更少呢?

陈红旗:地球是个大系统,陆海息息相关,灾害相连。比如,气候变暖,水蒸发量增加,带来极端气候变化,生成台风,大海里生成风暴潮,上了岸,暴雨冲刷山体,引发滑坡,堵了河,形成滑坡坝,一旦溃决,形成大洪水,造成灾害链。从青山走向碧海,首先是江河入海口,滨海地区地形较平坦,多粉土砂土,发展中,地下水开采,会引起土层压缩,导致地面沉降。十年前,长江三角洲,此类问题比较严重,近年来,国家通过大力推进地下水资源保护工作,情况已经有所缓解;再往里是海岸带,有海崖侵蚀,崩塌落石常有;往深海走,是大陆架斜坡,藏在海底,重力作用仍存在,地震作用可能导致海底滑坡。可以说,防灾减灾,需要陆海统筹。

原 野:其实,海底也会发生很多地质过程,如海底滑坡、海底异重流、沿岸地面沉降,都是地质灾害在海底的一个表现。由于地震、火山喷发等引起的海底滑坡的发生频次也是很高的,实际上15-20%的海啸是由海底滑坡造成的。

风暴潮是海洋灾害主要形式之一,其概念、危害和受灾范围分别是什么情况?

董剑希:关于风暴潮最早的记载可追溯到公元前48年,那时称为“海潮”、“海溢”、“气象海啸”等。风暴潮主要的诱因是狂风,狂风的吹刮导致海水在岸边发生堆积,因此,风暴潮与地形有关,在河口等区域,非常有利于海水的堆积,一般是风暴潮的严重影响区域。如果是受背离海岸的风的吹刮,岸边水位急剧下降,暴露出大片海滩,严重影响舰船、特别是大型油轮的正常航行和锚泊。

风暴潮造成灾害的通常是海水堆积作用造成的海面升高,潮水上涨非常迅猛。这种时候风暴潮、天文潮和近岸海浪共同作用,汹涌的潮水可能会冲垮堤坝,冲垮房屋,甚至致人死亡。

从世界范围来看,哪些国家容易遭受风暴潮灾害?

董剑希:从世界范围来看,西北太平洋、北大西洋、北印度洋等沿岸国家容易遭受风暴潮影响,例如孟加拉国、美国、菲律宾等国家均遭受过特大风暴潮灾害:1970年11月12日,孟加拉湾50万人丧生,是死亡人数最多的一次风暴潮灾害;2005年,Katrina风暴潮给新奥尔良等城市带来了灾难性的损失,造成1800多人死亡和巨大的经济损失,潮水淹没了新奥尔良和邻近城市的大片区域。2013年海燕风暴潮重创菲律宾,位于莱特岛的塔洛班风暴潮高约5米,6300人失去了生命。

在我国,风暴潮是不是一种严重的灾害?

董剑希:在我国,风暴潮是最严重的海洋灾害之一。我国渤海湾、莱州湾、浙江中南部、福建北部、广东珠江口和海南东北部省为台风风暴潮灾害严重区。解放前,我国沿海共发生过5次死亡人数万人以上的风暴潮灾害,1922年汕头死亡7万人,历史记载“平均水深丈余,乡村被卷入海涛中”;新中国成立后,1969年发生在汕头的一次风暴潮导致1554人死亡,这也促成了1970年以后开展风暴潮预报与研究的决定。1994年,9417台风风暴潮给浙江省带来严重灾害损失,特大海潮伴随巨浪袭击了温州沿海,温州机场候机厅潮水深达1.5 m,1482人死亡。这次事件之后,浙江省决定“砸锅卖铁也要修海塘”。

海啸是怎么产生的,它是如何划分,它的破坏力度又是怎样呢?

原 野:与其他海洋灾害不同,观众可能对海啸灾害有很强的感性理解和认识。大的海啸可以说是海洋灾害中破坏力最强的。海啸是由海底地震、海底滑坡、火山喷发、海底核爆等因素引发的并在海洋中快速传播的一系列具有超长波长的水波。海啸波在深海大洋中传播的时候往往很难察觉,是从海表到海底的整体在震动,当它传播到接近陆地的浅水区域时,它的传播速度减小,但是它的波动的幅度却大大增加,所以会在沿岸造成巨大的灾害。其对滨海地区的致灾表现为海水陡涨,形似水墙冲向陆地,其场景往往是“排山倒海”的。

海啸灾害有几个特点,第一是突发性,现代科学研究还无法有效的预测海底地震的发生;第二是海啸波传播时间快,留给政府和公众的响应时间不多。如2018年帕鲁湾滑坡海啸,10-20分钟影响到陆地;日本北海道地震海啸,3分钟即影响到陆地。第三个特点是由于其突发性,往往会在沿岸引发次生灾害。如日本海啸导致福岛核电泄漏。

风暴潮和海啸这两种灾害有哪些不同?

董剑希:风暴潮与海啸各有特点。第一,起因不同,风暴潮是风引起的,比如台风、冷空气等,而海啸是海底地震或海底滑坡引起的;第二,表现形式有所不同,海啸像一堵水墙,以排山倒海之势压过来;风暴潮则伴随着风,狂浪,甚至是暴雨席卷而来,风助潮势,潮借风威;第三,同样会造成极大的灾害。

灾害到来之前有哪些信号?该如何收取这些信号,如何防范?

陈红旗:灾害防治两个最难的考题:一是隐患在哪里?二是什么时候发生?

识别山体隐患有三大标准:一是山高坡陡、土石松动。二是坡脚崖边、沟口谷底。三是切坡堆填、缺乏防护。大量案例表明,咱们自身最大的隐患是认识不足,麻痹大意,造成伤亡。建议大家了解点相关知识,通过这次活动,防灾减灾意识和临灾避险能力得到提升。

地质灾害:雨季集中发生,无雨可能偶遇。80%以上由降雨引发,汛前排查、汛中巡查和汛后核查,对风险三查很重要。正值汛期。雨前雨后也要注意风险变化,有一定滞后性。另外,在冻融季节,黄土高原区,冻胀融缩,可能带来滑坡崩塌;冰雪融水可能引发泥石流。地质灾害发生前的常见征兆。滑坡前兆:地表开裂、错落、鼓胀、树木歪斜、水位异常等;崩塌前兆:岩体开裂、掉块、崩落等;泥石流前兆:雨情水情异常、流水浑浊或突然断流、沟谷声响等。

我国如何开展风暴潮的监测预警工作?

董剑希: 风暴潮观测与预报是有效减轻灾害损失的重要手段之一。风暴潮观测主要依靠潮位观测网来开展,目前有200多个潮位观测站,都是分钟级的观测数据,此外,卫星遥感,视频摄像头等也可以开展部分观测。预报员依据潮位的变化、天气系统的发展来发布风暴潮警报。

随着技术的发展,目前风暴潮预报的特点之一就是预报时效比较长,在风暴潮发生之前的3天、5天甚至更长时间,便开展风暴潮预报,留出更多的防御时间。风暴潮预报的特点之二就是发布渠道广,电视、广播、微博、微信、短视频、新闻客户端平台都可以发布,当风暴潮来临的时候,大家可以从上述渠道获取预报信息。

如何进行海啸预测?

原野:地质灾害和其他海洋灾害可以通过部署在我国国土和管辖海域的观测设施实现灾害的监测和预警。与这些灾害不同,由于引发海啸灾害的海底地震可能发生在大洋俯冲带的任何区域,因此海啸的监测和预警主要通过“全球三张网”来开展。第一个网是全球地震监测网;第二个网是全球水位监测网;第三个网是全球海啸浮标监测网。

通过上述观测和预警手段,目前可以在地震发生后6-10分钟制作发布海啸预警信息。我国的海啸预警产品分为海啸警报和海啸信息两大类。第一种海啸警报,表明预警区域正在或未来一定时间内将面临海啸威胁。第二种海啸信息,分为无影响海啸通报和无海啸通报两种,无影响海啸通报表明确有海啸发生,但是对预警区域影响很小或者无影响,无海啸通报表明并未发生海啸事件或者未观测到海啸波动,其意义在于避免恐慌和谣言。

地质灾害的预防与海洋灾害有什么区别?

陈红旗:预防地质灾害,人防是基础,技防来提高。地质作用是动态的,风险在变化。这就需要各行各业,人人参与,群测群防。现在全国近30万兼职群测群防员,奋斗在一线,通过巡查排查。每年成功避让上千起灾害,挽救2-3万人的生命,功劳很大。

随着经济发展,科学进步,技术预防能力在不断提升。譬如,在面上,目前可利用更高精度的地形地质数据,结合天气预报信息,通过运算,可以实现公里尺度的风险提醒。对规模大、隐蔽性强、威胁重的隐患,尤其是高位远程的隐患,需借助卫星影像、仪器设备、北斗导航、云计算、大数据等先进技术。自然资源部、中国地质调查局都鼓励探索识别隐患的智能算法、研发普适性的监测设备和建立更精准的预警模型。对于特别复杂的隐患,还需要科学测试试验与模拟验算,才能确定是否危险、危险范围有多大。目前,这方面我们的科技水平在国际上排前列。

社区是防灾最前线,在村庄、街道,群专结合起来,才能筑牢灾害防线。需因地制宜、长期坚持并与时俱进。近年来,大部分山区县,都和专业队伍建立了长期协作关系,专家驻守,监测进村(科学)、预警入户(效果),避险及时(避险指导)。

沿海城市和居民如何防范风暴潮灾害?

董剑希:无法阻止风暴潮发生,提前做好各项预防工作就尤为重要。尤其是居住在沿海地区的居民,要提高抵御风暴潮灾害的能力。沿海城市防范风暴潮灾害主要可以采取以下几种措施。一是加强海岸带生态保护修复,通过修复红树林、盐沼湿地、珊瑚礁、牡蛎礁、海草床等生态系统,充分发挥生态系统防潮御浪、固堤护岸等减灾功能,采用自然的方式有利抵抗风暴潮灾害。二是开展海堤工程和海堤生态化建设,如在堤前重构湿地带,种植被称为“海岸卫士”的红树林,利用生态系统消浪弱流、固堤护岸的作用,一方面保护了堤防,一方面提高了减灾能力;再比如在不降低海堤防潮标准的情况下,对堤身开展生态化改造,采用植物护面、采用更生态友好的建筑材料等。有条件的地区,在新建海堤时,堤型优先采用斜坡式或多级斜坡混合式结构,以促进海陆生态系统的有效连通,等等。三是提高风暴潮观测、预报和风险评估能力,为风暴潮灾害风险防范做充分准备。沿海政府及相关部门按照职责做好风暴潮灾害应急和抢险工作,及时疏导群众,减少风暴潮期间外出活动,停止海上生产作业活动,加固渔业捕捞设施、养殖设施以及海上生产设施,加强巡查维护,做好防御抢险工作。

在气候变化背景下,沿海城市面临的挑战在加剧。一是风暴潮强度在加强,二是沿海聚集了密集的人口和各类产业,面临的风险增大。沿海城市海洋灾害的不确定性仍然面临很大挑战,海洋领域法律法规建设完善、沿海城市用海规范、观测预警能力提升、防灾减灾宣传教育强化等诸多工作需要进一步完善。

沿海居民要服从当地政府应急部门的安排,有序转移或撤离危险地带;加强对游客海边观潮或观浪的管理,防范危险发生。

如何防范海啸灾害?

原 野:有效的防范海啸灾害,政府需要做很多减灾工作,比如兴建“端对端”(End to End)的地震海啸监测预警系统,在海水浴场等人流密集区域建设应急避灾点和高音喇叭等应急疏散设施;开展高风险区海啸灾害风险区划和应急疏散图编制,定期开展应急疏散演练,加强公众宣传教育等措施。到海岛或者沿海旅游时,要牢记以下三点:

第一,要关注海边和居住宾馆的海啸疏散路径指示牌和避灾点位置,观察地形,尤其是高地和稳固建筑物或者平台;

第二,要注意听沿岸高音喇叭发出警报,或者感觉到地面震动或者海面上出现异常海浪,要有序开展逃生避险,往高处或者沿着避险路线移动;

第三,不能有“逐浪心理”,在收到预警或者看到远处传来的“水墙”或“浪墙”时不能靠近观看。

遇到地质灾害怎么应对?又该如何根治?

陈红旗:一旦遭遇灾害,尽快向两侧、向高处、向开阔地避险。到安全地方后,尽快上报(拨打当地电话或119、110)。避免二次灾害造成人员伤亡,这样教训很多。

防治地质灾害有三招:一是搬迁。面临已知的危险,能搬尽搬。建议受威胁群众,积极响应国家好的政策,自己出资一部分,政府补助一部分,彻底避开危险隐患。二是工程治理。如果搬迁不划算或不具备搬迁条件,需要采取综合治理措施。例如排危除险、工程加固、植树造林等。三是规划管控。遵守国土空间规划和用途管制,从源头上控制新增风险。 (刘晓慧)