滑坡体内有个“大胃镜” ——探访地大巴东大型野外综合试验场

湖北日报全媒记者 张歆 鲁腾 通讯员 龚松林 刘昌龙

8月27日，细雨氤氲。300余名国内外地质学者从巴东县城出发，乘坐大巴车盘山而行，山间云腾雾绕，足下峡长谷深，这并不是诗情画意的山水之旅，他们的目标是青山间隐约可见的马蹄状地形——滑坡。

我国是全世界地质灾害最严重的国家，其中70%为滑坡灾害。

(相关资料图)

巴东位于三峡库区腹地，是湖北省地质灾害易发多发区和地震重点监视防御区。中国地质大学（武汉）巴东大型野外综合试验场建在三峡库区最大的古滑坡体——黄土坡滑坡体内，也是世界上唯一一个聚焦库区滑坡灾害的“地下实验室”。

特殊的地质构造和独一无二的试验场域，吸引全世界各国地质专家学者前往巴东探访求真。

滑坡体内有个“大胃镜”

巴东大型野外综合试验场建造在滑坡体内，主洞宽5米，长908米，内设5处支洞和若干观测窗口，科研人员在此开展变形、地下水、微重力、地震、声发射等多物理场综合观测和原位试验工作。

如果把滑坡体比作“有病的胃”，试验场就是一个功能齐全的“大胃镜”，它最大的优势，就是实现滑坡体的“原位观测”和“原位试验”。

“天然滑坡有原始的应力结构，若取样后在实验室做研究，岩石含水量、石块周围的环境都发生了变化，测出的参数差异很大。”中国地质大学（武汉）地质工程学科首席教授、巴东地质灾害国家野外科学观测研究站站长唐辉明介绍，得益于独特的科研环境，5年前，地大科研团队就在国际上首次成功完成“滑带土原位三轴流变试验”并建立标准值。

古滑坡体具有较长的发育历史和相对稳定的地质构造。但提到滑坡，大多数人都难免联想到“脆弱”“不稳定”。在巴东大型野外综合试验场700米处，确实有一条明显的裂缝。不少探访者也疑惑：在脆弱的山体中打洞，岂不是“脆上加脆”？

唐辉明揭秘，滑坡下滑的部分是滑体，稳定的部分是滑床，试验场建在滑床里，通过支洞向滑体方向延伸。此外，试验场本身也是黄土坡滑坡防治工程，可以通过给黄土坡排水，加大滑体和滑床间的摩擦力，增强稳定性。

“这里是独一无二的试验场！对于学习了解滑坡灾害有重要意义。”探访结束，意大利水文工程地质防护研究所博士Daniele Giordan意犹未尽，原计划他还要走水路，从长江中间远眺黄土坡，这一视角观测滑坡体外观最为清晰，最后因为天气原因未能成行，“下次有机会，我还要再来！”

科特迪瓦留学生郭安达和喀麦隆留学生美姗一路和来自意大利、韩国的博士交流，俩人是地质工程专业，对于滑坡，他们熟悉又陌生。“我们国家也会发生滑坡灾害，但是岩石结构和巴东不同，研究条件也有限。”两人坦言，此次探访他俩不仅学到了知识，还了解到多种滑坡研究方法，对于学习研究有很大益处。

开放合作应对地质灾害

滑坡研究是物理、数据“双驱动”。既要研究滑坡形成机理，从地质构造、地貌演化的角度，探寻滑坡的“前世今生”，还要持续开展数据监测，最终实现滑坡灾害的预测预报。

这离不开工程地质的创新探索。以用于监测滑坡体内状况的柔性测斜仪为例，创新点在于柔性探头设计，滑体下滑位移后，不仅不会断裂失效，还能测量滑坡体地下不同深度的位移情况。

数据监测上，基于激光雷达、GPS监测、三维绘图、多场关联监测等技术，被广泛用于滑坡地质灾害监测。近年来，大数据、人工智能等新技术的使用，一些经过深度学习训练的智能监测系统，甚至能够帮助科研人员发现人眼识别疏忽的裂缝并预警。

大数据也带来新挑战。大数据遵循“摩尔定律”——随着时间推移，数据量呈现几何倍数增长，这意味着数据处理难度变大。以湖北巴东地质灾害国家野外科学观测研究站监测数据为例，截止到2023年6月，数据监测种类达到64种，数据总量将近32TB，数据总量相比2022年底翻了4番。

此外，现阶段，地质灾害勘察报告中的数据往往整体存储，埋藏在海量文本中，标准化程度有很大不同，前期勘察人员无法预测后续研究时需要的数据字段，后期数据分析人员也无法确认某一数据是否存在、从哪里提取。这一现实情况下，科研人员的沟通互动、数据标准化建设变得更为迫切。

唐辉明说，滑坡灾害防治预警是地质学家共同的课题，开放共享是滑坡研究的趋势，也是地大科技创新的优势，巴东大型野外综合试验场建成后，平均每年有约40个中外合作项目来校探访洽谈。

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