湖北日?qǐng)?bào)全媒記者 張歆 魯騰 通訊員 龔松林 劉昌龍

8月27日，細(xì)雨氤氳。300余名國(guó)內(nèi)外地質(zhì)學(xué)者從巴東縣城出發(fā)，乘坐大巴車(chē)盤(pán)山而行，山間云騰霧繞，足下峽長(zhǎng)谷深，這并不是詩(shī)情畫(huà)意的山水之旅，他們的目標(biāo)是青山間隱約可見(jiàn)的馬蹄狀地形——滑坡。

我國(guó)是全世界地質(zhì)災(zāi)害最嚴(yán)重的國(guó)家，其中70%為滑坡災(zāi)害。

巴東位于三峽庫(kù)區(qū)腹地，是湖北省地質(zhì)災(zāi)害易發(fā)多發(fā)區(qū)和地震重點(diǎn)監(jiān)視防御區(qū)。中國(guó)地質(zhì)大學(xué)（武漢）巴東大型野外綜合試驗(yàn)場(chǎng)建在三峽庫(kù)區(qū)最大的古滑坡體——黃土坡滑坡體內(nèi)，也是世界上唯一一個(gè)聚焦庫(kù)區(qū)滑坡災(zāi)害的“地下實(shí)驗(yàn)室”。

特殊的地質(zhì)構(gòu)造和獨(dú)一無(wú)二的試驗(yàn)場(chǎng)域，吸引全世界各國(guó)地質(zhì)專(zhuān)家學(xué)者前往巴東探訪求真。

滑坡體內(nèi)有個(gè)“大胃鏡”

巴東大型野外綜合試驗(yàn)場(chǎng)建造在滑坡體內(nèi)，主洞寬5米，長(zhǎng)908米，內(nèi)設(shè)5處支洞和若干觀測(cè)窗口，科研人員在此開(kāi)展變形、地下水、微重力、地震、聲發(fā)射等多物理場(chǎng)綜合觀測(cè)和原位試驗(yàn)工作。

如果把滑坡體比作“有病的胃”，試驗(yàn)場(chǎng)就是一個(gè)功能齊全的“大胃鏡”，它最大的優(yōu)勢(shì)，就是實(shí)現(xiàn)滑坡體的“原位觀測(cè)”和“原位試驗(yàn)”。

“天然滑坡有原始的應(yīng)力結(jié)構(gòu)，若取樣后在實(shí)驗(yàn)室做研究，巖石含水量、石塊周?chē)沫h(huán)境都發(fā)生了變化，測(cè)出的參數(shù)差異很大。”中國(guó)地質(zhì)大學(xué)（武漢）地質(zhì)工程學(xué)科首席教授、巴東地質(zhì)災(zāi)害國(guó)家野外科學(xué)觀測(cè)研究站站長(zhǎng)唐輝明介紹，得益于獨(dú)特的科研環(huán)境，5年前，地大科研團(tuán)隊(duì)就在國(guó)際上首次成功完成“滑帶土原位三軸流變?cè)囼?yàn)”并建立標(biāo)準(zhǔn)值。

古滑坡體具有較長(zhǎng)的發(fā)育歷史和相對(duì)穩(wěn)定的地質(zhì)構(gòu)造。但提到滑坡，大多數(shù)人都難免聯(lián)想到“脆弱”“不穩(wěn)定”。在巴東大型野外綜合試驗(yàn)場(chǎng)700米處，確實(shí)有一條明顯的裂縫。不少探訪者也疑惑：在脆弱的山體中打洞，豈不是“脆上加脆”？

唐輝明揭秘，滑坡下滑的部分是滑體，穩(wěn)定的部分是滑床，試驗(yàn)場(chǎng)建在滑床里，通過(guò)支洞向滑體方向延伸。此外，試驗(yàn)場(chǎng)本身也是黃土坡滑坡防治工程，可以通過(guò)給黃土坡排水，加大滑體和滑床間的摩擦力，增強(qiáng)穩(wěn)定性。

“這里是獨(dú)一無(wú)二的試驗(yàn)場(chǎng)！對(duì)于學(xué)習(xí)了解滑坡災(zāi)害有重要意義?！碧皆L結(jié)束，意大利水文工程地質(zhì)防護(hù)研究所博士Daniele Giordan意猶未盡，原計(jì)劃他還要走水路，從長(zhǎng)江中間遠(yuǎn)眺黃土坡，這一視角觀測(cè)滑坡體外觀最為清晰，最后因?yàn)樘鞖庠蛭茨艹尚?，“下次有機(jī)會(huì)，我還要再來(lái)！”

科特迪瓦留學(xué)生郭安達(dá)和喀麥隆留學(xué)生美姍一路和來(lái)自意大利、韓國(guó)的博士交流，倆人是地質(zhì)工程專(zhuān)業(yè)，對(duì)于滑坡，他們熟悉又陌生?！拔覀儑?guó)家也會(huì)發(fā)生滑坡災(zāi)害，但是巖石結(jié)構(gòu)和巴東不同，研究條件也有限。”兩人坦言，此次探訪他倆不僅學(xué)到了知識(shí)，還了解到多種滑坡研究方法，對(duì)于學(xué)習(xí)研究有很大益處。

開(kāi)放合作應(yīng)對(duì)地質(zhì)災(zāi)害

滑坡研究是物理、數(shù)據(jù)“雙驅(qū)動(dòng)”。既要研究滑坡形成機(jī)理，從地質(zhì)構(gòu)造、地貌演化的角度，探尋滑坡的“前世今生”，還要持續(xù)開(kāi)展數(shù)據(jù)監(jiān)測(cè)，最終實(shí)現(xiàn)滑坡災(zāi)害的預(yù)測(cè)預(yù)報(bào)。

這離不開(kāi)工程地質(zhì)的創(chuàng)新探索。以用于監(jiān)測(cè)滑坡體內(nèi)狀況的柔性測(cè)斜儀為例，創(chuàng)新點(diǎn)在于柔性探頭設(shè)計(jì)，滑體下滑位移后，不僅不會(huì)斷裂失效，還能測(cè)量滑坡體地下不同深度的位移情況。

數(shù)據(jù)監(jiān)測(cè)上，基于激光雷達(dá)、GPS監(jiān)測(cè)、三維繪圖、多場(chǎng)關(guān)聯(lián)監(jiān)測(cè)等技術(shù)，被廣泛用于滑坡地質(zhì)災(zāi)害監(jiān)測(cè)。近年來(lái)，大數(shù)據(jù)、人工智能等新技術(shù)的使用，一些經(jīng)過(guò)深度學(xué)習(xí)訓(xùn)練的智能監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，甚至能夠幫助科研人員發(fā)現(xiàn)人眼識(shí)別疏忽的裂縫并預(yù)警。

大數(shù)據(jù)也帶來(lái)新挑戰(zhàn)。大數(shù)據(jù)遵循“摩爾定律”——隨著時(shí)間推移，數(shù)據(jù)量呈現(xiàn)幾何倍數(shù)增長(zhǎng)，這意味著數(shù)據(jù)處理難度變大。以湖北巴東地質(zhì)災(zāi)害國(guó)家野外科學(xué)觀測(cè)研究站監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)為例，截止到2023年6月，數(shù)據(jù)監(jiān)測(cè)種類(lèi)達(dá)到64種，數(shù)據(jù)總量將近32TB，數(shù)據(jù)總量相比2022年底翻了4番。

此外，現(xiàn)階段，地質(zhì)災(zāi)害勘察報(bào)告中的數(shù)據(jù)往往整體存儲(chǔ)，埋藏在海量文本中，標(biāo)準(zhǔn)化程度有很大不同，前期勘察人員無(wú)法預(yù)測(cè)后續(xù)研究時(shí)需要的數(shù)據(jù)字段，后期數(shù)據(jù)分析人員也無(wú)法確認(rèn)某一數(shù)據(jù)是否存在、從哪里提取。這一現(xiàn)實(shí)情況下，科研人員的溝通互動(dòng)、數(shù)據(jù)標(biāo)準(zhǔn)化建設(shè)變得更為迫切。

唐輝明說(shuō)，滑坡災(zāi)害防治預(yù)警是地質(zhì)學(xué)家共同的課題，開(kāi)放共享是滑坡研究的趨勢(shì)，也是地大科技創(chuàng)新的優(yōu)勢(shì)，巴東大型野外綜合試驗(yàn)場(chǎng)建成后，平均每年有約40個(gè)中外合作項(xiàng)目來(lái)校探訪洽談。

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