中科院院士崔鹏:“一带一路”地区对防灾减灾提出新挑战

来源:《财经》新媒体 2023-05-29 10:10:51

22日,中国科学院成都山地灾害与环境研究所研究员、中国科学院院士崔鹏在2023年大湾区论坛“一带一路”高质量发展分论坛”上表示,在“一带一路”自然灾害分布上,包括地震、洪水、风暴潮、海啸,再加上地质灾害,干旱等等,会对社会经济产生非常大的影响。我们国家提出了两个坚持、三个转变防灾减灾的思路。“希望可以通过我们这个工作开展自然灾害的调查、风险评估,能够为沿线国家减灾做出一些中国人自己的贡献。”崔鹏说。

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中国科学院成都山地灾害与环境研究所研究员、中国科学院院士崔鹏

崔鹏指出,要进行灾害的减灾,首先要认识灾害的规律。“我们认识的过程是从上到下的,从灾害形成机理、物理过程到影响,认识这个风险后,针对灾害发生的不同时期,采取预警风险防控措施,在灾害发生前进行预测、预警,确定风险,再进行灾害防治技术的研发。在临灾阶段,我们采取一系列的灾害应急响应措施,灾后,还是有一些灾后恢复重建,资源环境的评估,最后形成完整的从理论到技术、到管理灾害全过程风险防控体系”。

评估出来灾害要怎么办?崔鹏表示,我们做了一个全过程的(预测),从形成再到形成的因素变化,再到形成的过程,再到运动过程,以及动力学参数获取,再结合我们数据模型、数学模型,不断把这些参数的变化用到我们模型里,在灾害到达危险区之前,及时精准地把这样一些灾害信息告知危险区的设施或者是工程单位或者居民,就可以达到精准的预测。“这不仅在中国,在汶川地震灾区、西藏在用,国外“一带一路”地区也在做一些示范。”

另外,崔鹏强调,区域性减灾最重要是区域灾害的预报。如果预报得准,老百姓可以撤离,可以挽救生命,预报不准,当地政府也很难安排他,谁也不知道要撤还是不撤。

崔鹏指出,对防灾减灾,特别“一带一路”比较欠发达地区的防灾减灾提出新的挑战。首先,要认识灾害风险,加深对自然灾害形成演化机理的理解,提出新的灾害预测模型,发展风险监测与早期识别,风险预报、预警,不断发展新的理论。其次,从应对单一灾种向综合减灾转变,开展深度学科交叉,形成全灾种、全过程自然灾害防治技术体系。最后,从减少灾害损失向减轻灾害风险转变。

以下为发言实录:

中国科学院成都山地灾害与环境研究所研究员、中国科学院院士崔鹏:谢谢,感谢会议论坛提供这样的机会,让我们在“一带一路”减震…这是全球性的工作,在白院长“一带一路”项目里面其中的一部分,也是科学院里面“一带一路”专项研究计划的内容。今天汇报我从这几方面讲一下,刚才也都提到“一带一路”绿色发展、包容性发展,其中也包含了灾害性部分。

我们先看下灾害的需求,“一带一路”基本情况,大家都非常清楚了,但是从“一带一路”建设里面,基础设施的建设和民生安全是非常重要的,从这张图上我们可以看到,在“一带一路”自然灾害分布上,包括地震、洪水、风暴潮、海啸,再加上地质灾害,干旱等等,对于社会经济产生了非常大的影响。

我们从这里可以看到,从灾害事件数量来看,灾害损失也持续在增加,灾害损失我们有一个比较,“一带一路”和世界平均来说,绝对的经济损失翻了1倍,在人员伤亡里是更多的,可能有10倍,特别是南亚洪水地区,习主席对“一带一路”以高标准、可持续、惠民生为目标,继续推动共建“一带一路”高质量发展,自然灾害是对人类生存共同的挑战,也是“一带一路”高质量发展共同的课题,在“一带一路”里面,我们国家提出了两个坚持、三个转变防灾减灾的思路。

这是科学院支持国际合作的计划,现在第一期已经初步完成了,当时我们设立的对标的是仙台国际减灾框架,包括巴黎气侯协议上对人的影响是多方面的,但是对灾害的影响也是系统性的影响。希望可以通过我们这个工作开展自然灾害的调查、风险评估,能够为沿线国家减灾做出一些中国人自己的贡献。

我们要进行灾害的减灾,首先要认识灾害的规律,我们从上到下,从上,目标是从下到上的,从易损性、危险性、到风险。我们认识的过程是从上到下的,从灾害形成机理、物理过程到影响,认识这个风险后,针对灾害发生的不同时期,采取预警风险防控措施,在灾害发生前进行预测、预警,确定风险,再进行灾害防治技术的研发。在临灾阶段,我们采取一系列的灾害应急响应措施,灾后,还是有一些灾后恢复重建,资源环境的评估,最后形成完整的从理论到技术、到管理灾害全过程风险防控体系。

首先我们要认识灾害形成运动和成灾过程,灾害的形式,伴随着地球系统整个过程所出现的情况,主要是属于内外动力耦合,地球内动力和外动力共同驱动下所形成的灾害,对这个过程的认识,从这几个方面科学问题,一个是松散土体破坏机理和临界条件,二是高位能岩土体超强运动机理;三是扰动土体入渗与产流过程,四是水土耦合过程与泥石流形成机理,五是逆势流动床侵蚀与流量放大机理,我们从这个过程系统认识灾害,认识清楚后,还有一个数学表达,把它表达清楚,这样我们就通过耦合多过程动力学模型,结合前期灾害判识条件,建立一套灾害数字模拟的系统,包括了滑坡泥石流运动、堵江,还有堰塞坝溃决过程,还有洪水过程,这样我们对地表灾害,特别“一带一路”地区复杂大量灾害有所认知。

对动力学过程认知后,最后是落脚灾害风险评估,主要是联合国提出风险评估的基本共识,两个主要的要素,一是危险性缝隙,一个是易损性分析,我们基于动力学过程,危险性分析这一套东西,再加上基于区域和灾减,也就是不同尺度,基于成灾体空间分布和灾害体相互作用动力机制不同尺度易损性评估模型,出来后我们可以对灾害作一个系统的评估,从承灾条件和灾害本身物理特性,到承载体分布、结构、类型等等,分别确定危险性和易损性,最后可以做出灾害评估比较好的结果,把这个结果在不同尺度上,用不同比例尺的土建进行表达。

有了灾害评估的工具以后,评估出来灾害要怎么办?我们有几种办法:一是确定灾害在什么地方,最简洁、最便宜、最有效的方法是监测预警,特别是对人口和经济密度比较大的地区,监测预警希望能够达到提高精准,我们习主席要求预警要精准,要达到精准要知道它的过程,以往是降雨,加上摄像头,摄像头在雨季时往往是不工作的,难度很大。所以我们现在做了一个全过程的,从形成再到形成的因素变化,再到形成的过程,再到运动过程,以及动力学参数获取,再结合我们数据模型、数学模型,不断把这些参数的变化用到我们模型里,在灾害到达危险区之前,及时精准地把这样一些灾害信息告知危险区的设施或者是工程单位或者居民,就可以达到精准的预测。这不仅在中国,在汶川地震灾区、西藏在用,国外“一带一路”地区也在做一些示范。

第二个,对于危险区里面特别重要的地方,比如说有一个路必须要通,有一个大的村庄很难搬,还要再做治理,我们也有一套基于全过程的物质和能量调控主动介入的精准治理,特别是这种方法,我们把岩土工程、生态工程结合起来,既考虑到生态修复和生态建设,同时可以有调控灾害,更重要的是这种方法是价值比较低的,比较便宜的,在“一带一路”地区、经济欠发达地区比较好用的方式。

这是我们做的一些实例,就不讲了。那么大的范围里面不可能在一个个点上去做,我们需要做区域性灾害,区域性减灾最重要是区域灾害的预报,如果预报得准,老百姓可以撤离,可以挽救生命,预报不准,当地政府也很难安排他,谁也不知道要撤还是不撤。所以基于灾害全部的过程,搞了一套山地灾害风险模拟与险情预报的系统,这个系统人类识别了灾害风险等级预报。我们现在灾害预报数据画一个圈,一级、二级、三级,也不知道在哪一个地方出现,我们把精细化预报到险情预报,就可以具体到位置,具体的时间、具体灾害,到底哪一些地方受损,影响有多大,我们叫险情预报或者风险预报。主要技术要点就是灾害形成运动堆积的全过程动力模型,下载精细化多时空尺度灾害风险,自动的进行分区,还有自然灾害分析的预警、预测与险情预报,我们也是第一个在国际上能够实现到灾害复杂对象里进行模式预报的系统。

下面汇报我们在“一带一路”里面做的一些工作。在这样的基础理论和方法基础上,我们还要用到这么大的区域里面,所以如果要做好大区域,我们分了几个尺度,一个是全球尺度的,一个是本地尺度的,还有更细的针对具体防护对象的工程制度的评估,这个评估了后,这套方法体系建立起来后,主要是一些因子分析,这个相对比较传统一些,可能不同人考虑因素不一样,在区域尺度里,我们要考虑灾害动态的变化。特别在工程尺度上,包括不同空间位置,不同灾害体的结构形式,进行综合风险的评估。再结合一些特定工程,比如说廊道,川藏铁路或者中巴经济走廊的廊道尺度,这里面也分了几个,一个是全廊道的避灾优化,还有区段的局部线路方案优化,以及减灾工程具体的一些设计,这是我们最后在基础上做的一些多灾种灾害,包括干旱、地震、洪水以及地质灾害分布图。

这是“一带一路”区的,这是中巴经济走廊的,是重要灾害风险评估,这是城镇的,评估了后,根据评估结果做了一些重建工作的效果,另一些就是重大工程的风险。去年巴基斯坦造成了非常研究的实际性的洪水,从6月份一直到8月份,损失非常的大,死亡了1700多人,3千多万人受灾,整个国际社会都非常关注,所以我们紧急启动应急评估报告,写了6份灾情速报,9份专题报告,提交给巴基斯坦相关部门,在当时防灾减灾中、应急减灾过程中发挥了积极的作用,特别是今年巴基斯坦部长级的,准备应对今年即将来临的汛期灾情的时候,发挥了一些作用,也得到了比较好的评价。

未来的挑战,在气侯变化的背景下,全球冰雪加速融化,极端事件增加,再加上全球城镇化,导致风险也在增加。在全球变化的情况下,自然灾害表现出新的特征,在气侯变化,正常情况下,灾害的持续时间,灾害发生的强度、规模以及发生的频度都在增加,从而导致灾害风险增加。灾害风险增加了以后,对防灾减灾,特别“一带一路”比较欠发达地区的防灾减灾提出新的挑战。我们应对这个挑战的举措,我们还是要从几个方面出发:

转变一:最重要的是认识灾害风险,对我们提出新的要求,要加深对自然灾害形成演化机理的理解,提出新的灾害预测模型,发展风险监测与早期识别,风险预报、预警,不断发展新的理论。科学问题是要多圈层相互作用的应灾机制,气侯变化的灾害效应以及潜在灾害的精准判别。技术瓶颈,灾害精准感知与智能监测,自然灾害精准预测预报。

转变二,从应对单一灾种向综合减灾转变,我们提出新的要求,开展深度学科交叉,形成全灾种、全过程自然灾害防治技术体系,关键科学问题,就是自然灾害演化规律和复合链生机制,复合链生灾害减灾关键技术与标准体系,高效应急救援技术,重大灾害的防控。

转变三:从减少灾害损失向减轻灾害风险转变。

我们要从灾害风险的预知、预判、预防和管理入手,特别是对巨灾风险演化过程的感知、评估与动态管理,我们要做好这些工作,首先要认识到灾害风险的时空演化规律、灾害风险管理理论,但是也需要一定的技术支撑,精细化的动态评估,风险科学的决策机制,现在联合国特别强调科学家和决策政策制定者的结合,在灾害风险决策上能发挥更好的作用。人与自然和谐韧性社会的构建模式。

韧性社会的构建,概念我不说了。韧性和不韧性的区别有多大?如果是完全韧性的,发生一次,第二次就可以恢复。中等式韧性,第一次可以很好恢复,第二次恢复差一点。如果低韧性,就很难恢复,因灾致贫的情况很难克服了。

谢谢,我就报告这些。