硬核科技为大地“把脉”为生命“抢时”｜走进全国重点实验室⑦

来源：市场资讯

（来源：封面新闻）

封面新闻记者 张峥 陈光旭 实习生 王思远 吴怡玲

西部山区滑坡、崩塌、泥石流等地质灾害具有突发性强、隐蔽性高的特点，常在深夜或清晨发生，给防灾避险带来严峻挑战。在四川这样地形地貌复杂的地区，老百姓不免关心：能不能提前预警？有没有科技手段能帮我们抢出宝贵的避险时间？

近日，带着这些疑问，封面新闻记者走进位于成都理工大学的地质灾害防治与地质环境保护全国重点实验室，探访这支扎根西部、专注防灾减灾的科研团队，看他们如何用硬核科技为大地“把脉”，为生命“抢时”。

位于成都理工大学的地质灾害防治与地质环境保护全国重点实验室

“天—空—地”一体监测

让隐患无处藏身

山坡每年几毫米的位移、裂缝的细微扩张……实验室科研团队做的，就是把这些“沉默的信号”变成可读、可判、可预警的信息。

实验室综合办公室主任李天涛介绍，他们搭建了一套“天-空-地”一体化的立体监测网络。天上，卫星对大范围区域做“全面体检”，细微的地表形变都逃不过扫描；空中，无人机搭载激光雷达穿透植被，让隐藏的滑坡迹象无处遁形；地面，北斗监测站、裂缝计等设备在隐患点持续“会诊”，实现毫米级位移监测。

更关键的是预警模型的升级。过去单靠“变形超阈值就报警”的模式，容易因滑坡差异及环境波动误报，引发“狼来了”的效应。如今平台采用“阈值+过程”双模型，不再只看“动了多少”，而是更关注“怎么动”，通过智能算法来分析变形的全过程和演化趋势，使得预警信息更加科学和精准，有效减少了误报和漏报。

这套方法已在多地验证有效。2019年贵州兴义龙井村滑坡，平台提前53分钟发出红色预警，村民全部安全撤离；在甘肃黑方台，多次黄土滑坡被提前几十分钟甚至几十小时成功预测。目前，该系统就成功预警500多起地质灾害，支撑了受威胁群众及时转移决策，实现“零伤亡”。

李天涛介绍地质灾害监测网络

房子到底抗不抗震？

先上“超级摇床”试试

记者走进实验室深处，一台4米×6米的地震模拟振动台格外引人注目，这个振动台面积大约相当于一间普通居民居室，呈规整长方形，略低于周围地面平台。在它的四周边缘和底部，连接着八条形似“手臂”的传动轴装置，可实现“三项六自由度”真实地震模拟。透过一层透明且可承重的玻璃地面，内部复杂的机械构造和运行过程清晰可见。实验室设有控制室，科研人员在这里操作整套系统。他们将真实地震波数据输入后台控制系统，精准驱动四个角落及台底的传动轴协同工作，在振动台上复现真实地震的复杂运动。

李天涛告诉记者，这台被称为“超级摇床”的设备，最大负载达40吨，满载状态下可实现1.5g的加速度，不仅能高精度模拟历史强震，还可用于研究地震作用下边坡失稳、建筑结构变形乃至破坏的全过程。

在振动台后方，记者注意到一座约3米高，2米宽的房屋模型，“科研人员会按比例搭建房屋、边坡等模型，放置在振动台面上接受‘地震考验’。”李天涛介绍，届时，数十个传感器与高速摄像机全程记录模拟地震全过程：结构哪里先开裂、变形是否可控、减震装置是否有效……

截至目前，实验室已完成近100台次试验。这些扎实的实验数据，正逐步转化为工程实践中的可靠依据，相关技术也应用于众多大型水电工程、高速公路和铁路，以及山区机场建设等国家重大项目的选址与施工安全评估。

土工离心机

从实验室走向应用

技术正在落地

在地质灾害防治与地质环境保护全国重点实验室，记者还见到了支撑四川地质灾害“安全网”的“硬核”装备——长约5米，有着巨大水平旋转臂的土工离心机。这个离心机安装在一堵厚度达一米的蓝色钢铁门后，走进密闭的实验室，一眼看到的就是红蓝相间的土工离心机。

它的前端连接着一个可旋转的吊舱系统，用于承载实验模型，当离心机启动后，吊舱会高速旋转。“自然界里山体慢慢变形，演化过程可能持续上百年甚至上千年，但在离心机250倍重力的‘加速’下，这个过程我们几个小时就完成了。”正是靠着这种“时间压缩”，科研人员才能更快摸清滑坡、崩塌背后的规律。

地质灾害可以预测吗？李天涛表示：对于大量滑坡、崩塌类灾害，通过“天—空—地”监测和智能预警模型，确实可以提前几十分钟甚至几十小时发出有效警报；而对地震本身目前虽尚无法预测，但通过实验验证，已能让建筑更抗震、基础设施更可靠，最大限度减少伤亡。

特别鸣谢：比亚迪为本次新闻报道提供采访用车。