成都理工大学许强：与灾难赛跑 中国地质灾害预报的突破与未来

来源：睿见Economy

　　由北京君和创新公益基金会、中国科学院大学校友会联合主办，主题为“和而不同，思想无界”的CC讲坛第70期演讲2026年2月7日在中国科学院大学（北京玉泉路校区）礼堂举行。来自成都理工大学 地质灾害防治与地质环境保护全国重点实验室首席科学家 许强校长出席，并以《与灾难赛跑 中国地质灾害预报的突破与未来》为题发表演讲。

　演讲实录：

　　各位朋友大家好。我是来自成都理工大学的许强。我们怎么跟自然作斗争，尤其是自然灾害作斗争，实现人地和谐共处，我今天讲的主要是与地质灾害相关的。

　　大家可能经常会从各种报道上，听到关于地质灾害造成人员伤亡的大量的案例，实际上我们国家确实是地质灾害的多发国。我们现在已经查出来的灾害隐患大概有30万处，直接威胁了1，200万人的生命财产安全。那么其中最常见的是什么？就是滑坡，因为滑坡的破坏性非常大，像一般的建筑物在它面前不堪一击，所以它引起的灾害的损失极为严重。

　　比如在2017年我们四川茂县新磨村，一个滑坡瞬间就把这个村子埋掉，造成83人的死亡，这个照片是埋之前的村子。那么大家比较熟知的可能就是2024年五一黄金周，在晚上发生的广州梅大高速，突然很多车就直接掉入滑坡产生的坑道里面，死亡52人。

　　那么我们原来防治滑坡主要用什么手段？实际上就三大招：第一大招，惹不起躲得起，跑，我就把这些人撤离出去，这样可以一劳永逸，但是我们在实际操作层面发现，因为赔偿经费的原因，老百姓意愿并不是很强烈，比较难撤。

　　第二个就是我们采取工程措施，把滑坡治好，这个可以彻底消除隐患，但是它的价格非常昂贵，一般一个滑坡几百万上千万，甚至上亿。

　　第三个措施就监测预警，这是最实用的方法，最简单的方法，但是它麻烦就麻烦在现在的预警率比较低，准确性比较差。所以我们说现在要防治滑坡，实际上最核心的就是我们怎么提高这种监测预报的精准度，提高它的准确率。

　　那么我们要问，现在滑坡究竟能不能提前预报提前预警？

　　我回答这个问题之前先讲两个案例，第一个就是关于甘肃黑方台的黄土滑坡，黑方台是一个黄土台塬，每年大概会发生3~5处滑坡。那么从右边这个图，大家可以看到，塬边上满布滑坡，尤其同一个地方反复发生滑坡，所以对当地的生产生活，造成了极大的扰动威胁，老百姓非常烦。

　　在2017年9月30号，也就说十一黄金周期前的晚上，我们在当地的群里面就发布了红色预警信息，我们说在党川这个地方可能要发生滑坡，希望我们政府把这些人撤了，但是老百姓不干了，他为什么不干？他说我们现在又没下雨，我们看到后面山没啥问题，你们怎么突然喊我们撤呢？

　　当地政府感到很头疼，反复跟我们确认说：你究竟能不能预警？你们说是不是要发生滑坡？我说，我们通过数据分析，我们这地方就是要发生滑坡，最后他们反复做工作，顶着巨大的压力，撤了二十余户的居民，结果第二天凌晨，连续发生了三次滑坡，这方量有多大？加起来35万方。因为提前撤离，没有造成人员的伤亡。做了这个事情过后，国内很多媒体包括人民日报都关注了这个事情。

　　第二个案例就是关于四川丹巴后山滑坡的事情，我们四川的山区一个县城大概就一万、两万人，这个县城大概只有九千多人，在大渡河边上。在2005年初， 200万方的山体出现整体下滑，情况非常危急，一旦下滑，丹巴县就这么大，就直接把整个丹巴县给摧毁了，从此可能就在地图上消失。

　　你看这个变形非常大，后边下错已经一两米，张开已经一两米，然后这些房屋变形非常明显，每天3~5个厘米，看得见摸得着的，就直接看着蹭蹭就直接在滑。我们省委省政府就决定抢险，当时就任命我为现场的首席专家，具体我们采取什么措施呢？

　　第一个我们用的笨办法就是在前边用沙袋来堆住，想把滑坡堵住，把速度降下来，我们叫止滑减速。

　　第二个就用锚索，就是用手指粗的锚索，然后七八股、十几股来捆在一起，形成我们叫预应力锚索，然后通过钻孔下到山体里面去，最后注浆，然后把它张拉，就相当于把滑坡体就捆在山上，绑在山上。但是我们在实际抢险过程中遇到很多的波折，举一个简单的波折，就是在2月25号当天晚上大概十一点多，现场负责堆载的负责人给我打电话，他说，许老师，你赶快到工地上来，可能要出大事了。我马上跑过去问他有什么事，他说，这个地方的墙壁刚才嘣的一下就爆出来了。认为这个滑坡变形非常大，我们必须得马上撤离，滑坡肯定要下来了。我们现在有三四百人在现场抢险，我不能在这儿待了，我必须把人带走要撤离。

　　我当时想，麻烦了，所以我一下就跳到台子上去。我说：我们对这个滑坡是有监测资料的，我们通过监测数据分析，这两天是不会发生滑坡的，我们希望大家坚持下来，如果你们现在撤走，丹巴县城就保不住了。我就站那儿，一直站了三四个小时，大家看到我敢站在那儿，我就说，我们一起来战斗，我们争取把丹巴保卫战把它打赢，最后大家一看，好像你都敢站在这儿，那也行，慢慢就冷静下来。当然最后我们把丹巴县城保卫战打赢了，也得到了自然资源部，现在作为一个典范来让大家来借鉴。

　　我们现在要问了，丹巴滑坡整体快速下滑的情况下，我们还要坚持让抢险人员不撤离，我们的胆量从何而来？

　　第二个，在黑方台滑坡并没有明显的变形迹象的情况下，我们却要坚持让这些老百姓要撤走，我们的底气何在？我们的依据何在？我们实际上不是在赌运气，我们的胆量和勇气是来源于对滑坡变形破坏规律的深刻认知，我们认为我们自己掌握了滑坡变形的密码，所以我们才敢干这个事情。

　　那么具体怎么预警呢？实际上传统的预警我们叫阈值法，就是我们针对滑坡研究出的一个阈值，然后一旦达到这个阈值就发布预警，就像我们人身体一样的，血压140以上，你肯定是高血压，一定要吃药，一定要处理，道理一样。但是我们通过几年的研究发现，不同的滑坡阈值差异非常大，并不存在像人一样的，不管是大人、小孩、男人、女人、黑人、白人，血压、血脂差不多，它是有固定的标准值的，但是我们滑坡不存在。所以原来的阈值预报法，误报漏报率非常高，很容易导致狼来了的效应，

　　狼来了的效应是什么？一次两次老百姓会撤，三次以上他说你这个预报不准，我不撤，你们都是瞎说的，经常出现这种情况，所以我们说阈值预报法，不能解决滑坡预报问题，必须另找出路，那么出路在哪儿？

　　我们从根上找，根上就是滑坡是斜坡岩土体就是山体，在重力作用下从变形到破坏的一个过程。就是动画显示的，所以变形是它最主要的指标，并且变形是可以观测到的，像我们用天上的in SAR卫星可以监测地表毫米级的缓慢变形，我们用现在的北斗安到地上，可以监测大地坐标的变化，xyz怎么变的？怎么动的？我们用裂缝计可以监测裂缝怎么伸张，怎么张开的相对一个变化。

　　所以我们想既然有变形可以监测，那我们能不能用变形来进行预警？首先我们要问它有没有统一的和普适性的变形规律，如果有我们就可以，如果没有就不行。实际上早在1968年，日本有个学者叫斋藤他就已经发现这个规律，他叫三阶段变形规律，初始变形，等速变形，加速变形。当然这个是在理想状态下，只是考虑重力，不考虑别的外界因素，同时它最重要的发现就是，在滑坡发生之前一定会经历加速变形阶段的，对滑坡预报非常重要。

　　我们的成果，就是我们现在已经从理论上来证明了，推导出了这条曲线，所以我们认为滑坡的变形是有普适性的规律的。既然有这个规律就简单了，我们就根据三阶段曲线来预警，我刚才说了加速变形阶段，最后阶段很重要。那么我们进一步把加速变形阶段分为，初加速、中加速、临滑，然后分别对应预警的黄色、橙色、红色预警。最后我要预警，肯定要有一个定量的指标，怎么量化，各个阶段有啥差别？实际上大家都知道，这个差别实际上就是斜率。只要学过数学都知道曲线的斜率，斜率它用切线角可以表达，首先我们制定了45°、80°、85°、90°这样一些量化的指标。

　　现在反过来回答刚才的问题，丹巴后山滑坡抢险过程中，我们当时抢险，我是首席专家，我们每天都开会商会，第一天我去了过后，我们讨论的就是这个地方要不要实施应急抢险，因为我听到老百姓说，许教授，2003年这个地方就开始变形，怎么你们一来就说这个地方要垮，我们认为你们是在危言耸听。包括有些县领导他们讨论会上在跟我说，你们一来，怎么说这个地方就要垮。

　　我当天开会商会的时候，我就把这个监测资料拿给他们，我说大家看这个曲线实际上现在已经上扬了，表示它已经进入加速变形阶段了。讲个很简单的道理就是牛顿第二定律，F=ma， a是加速度，现在已经有加速度了，说明滑坡实际上就是滑动力和摩擦力两个之间的抗衡，显然滑动力已大于摩擦力了，就会产生加速度。我们如果不抢险，肯定要下来，所以大家一定要统一思想，我们必须抢险，不抢险，我们的丹巴县城就保不住。

　　大家说那行了，第二个马上要问，你们怎么来保障安全？那么首先监测，我们有很多监测资料，第二个我刚才说我们为什么让他们不撤，实际上我们有分析，这个滑坡现在只处于加速变形阶段的初期，也就是初加速。我们当时估算还有10天到15天的时间可以抢险，所以我们敢大胆的抢险。至于党川一样的，通过对变形—时间曲线切线角的跟踪，我们中间的红框框的就是从70多度80多度最后到88°，我们发布了红色预警。我们用的是过程预警的办法，跟踪，不断的跟踪，不是原来的一锤子买卖，一个阈值这个概念，我们打破了原来那套东西，所以我们可以预警。但是不是这么乐观，也不是这么简单，滑坡它实际上处于一个开放系统，除开我刚才说的都是在重力作用理想状态下，但实际上滑坡除了重力作用，它还会有降雨、地震、人的各种活动，各种工程建设，这么多因素影响，它的曲线一定会非常复杂，所以就导致我们的预警的精度，预警的难度就增大。

　　举个例子，在三峡的白水河滑坡，三峡是2003年蓄水的，蓄水后这个滑坡一直都在变形，但是到2007年汛期的时候就蹭蹭蹭的上涨，当时监测部门就说滑坡马上要发生，所以我们组织一个专家组，国务院专家组到宜昌去会商。当时会商最重要的就是，要搞清楚要不要发布红色预警，如果发布，三峡就要马上封航，一旦封航一天直接经济损失八千万，间接损失可能大概十几个亿，所以我们就很谨慎。第二天到了现场，然后回来讨论，我记得非常清楚，我们专家组第一个起来发言的就说，我们根据这个曲线，我认为应该发布红色预警，肯定这个滑坡要滑了。我说，我提出不同的意见，这个滑坡实际上我们昨天看了，这个地方我们虽然曲线看起来很吓人，但是从地表裂缝看起来，滑坡实际上边界没形成。你看这个图右侧有个裂缝，实际上左边和后面没有裂缝，我们说滑坡实际上都没发育成熟，不可能进入加速变形阶段，所以我建议当时发橙色预警就行了，加密观测，做好防灾预案。同时为什么会出现这种情况，我说实际上倒也很简单，刚好在2007年从156~145，11米的水位降，原来只有几米，今年刚好就十几米，实际上就是水位降低导致的，我们找到了原因。专家组觉得我说的对，大家都认可了，就发了一个橙色预警，我们大胆的判断实际上得到最后的验证。

　　在此基础上我写了一个《三峡库区滑坡灾害预警预报手册》，这个手册在三峡作为强制性标准执行，现在已经服务了二十几年，我们现在三峡库区还没有因地质灾害造成人员伤亡的案例，我们认为我们做了自己的贡献。

　　当然我们进一步在上述基础上，把相关的理论方法开发了一个叫地质灾害实时监测预警系统，四川、贵州、甘肃等多个地方都在用我们的系统。我们现在已经成功预警了四百余起地质灾害。媒体报道是三年六次对同一个地区滑坡进行了预警，实际上就是说的黑方台，实际上我们现在已经十余次了。黑方台老百姓，现在非常信我们，哪怕我们半夜只要发布红色预警，他们就乖乖的都会出来撤离。原来可不是这样，原来他们不怎么撤离。他们说，现在你们是最靠谱的一支团队。

　　我们在2018年不是部署到贵州吗？刚好在2019年2月17号，我们提前一个小时对贵州的一个滑坡进行了预警，当时紧急撤离了400人， IAEG国际工程与环境协会官网专门报道了我们，他认为是一个壮举，因为国际上真正敢提前预警预报滑坡的，这种案例非常少。同时新华社也说我们国家地质灾害的预警水平已经取得了突破。

　　当然我们也不能太乐观，主要问题什么？我们国家地大物博，灾害点多面广，尤其是近年来全球气候变化引起的极端强降雨频发，它的主要特点就是群发，像这个是韶关一场降雨诱发数千处滑坡。

　　第二个突发性，像我们右边那个图是梅大高速，晚上降雨过程中突然发生的，根本不知道。还有隐蔽性就是植被覆盖，所以我们现在这个团队，正在针对这类滑坡的早期识别和监测预警，在攻这个关，前几天课题已经结题了，我们基本上大概能够预警预报到60~70%，当然还需继续攻关。

　　最后我讲一个问题，我们在想能不能将滑坡预警预报的思路用到地震的预报，原来是滑坡不能预警，我们不是预警了吗？下一步我们人类的最大一个就是地震预报的问题。滑坡我刚才说了，它本质上实际上是沿着滑动面剪切滑（错）动的一个行为。我们用滑块模型可以把理论公式，把刚才那个曲线给它推出来。

　　地震，分了正断层（上盘）往下掉，逆断层（上盘）在往上冲，还有这种走滑断层，但是它实际上本质上也是沿断裂面的剪切滑动，所以我们认为实际上地震跟滑坡具有相似的力学机制，它仅仅是断层的规模比滑动面大而已。

　　通过现在的大量的监测资料发现，地震前也会出现与滑坡类似的加速变形阶段，你看红色的就是汶川地震的资料，跟滑坡长得是不是非常像，差不多。我们为什么不能用这些规律来预报呢？那就要问，滑坡的变形好监测，地震怎么监测？实际上现在我们有InSAR卫星。InSAR卫星可以监测地面毫米级甚至亚毫米级的变形，因为卫星范围越大越好，我们的断层范围不是很大吗？正是它的强项，为什么不发挥呢，好好把它发挥起来就行了，你看这个几个活动断裂的变形监测。

　　地震究竟怎么预报？实际上我说的地震预报，原来说青蛙跳，动物异常，我们老预报不准，主要是预警预报的条件不充分，如果条件充分我们就可以预报，如果同时有几个指标都有异常，都指向要地震，这个地方就要地震。我们怎么做充分？首先要构建天空地井多元立体观测系统体系，就从卫星平台、航空平台、到地面平台，到地下平台。

　　第二个我们如果发现哪些活动断裂有可能要地震，近期可能地震，我们就对这些活动断裂进行加密观测，不仅仅监测刚才说的变形。我刚才主要讲的变形，实际上还有地应力，电磁场、热红外、还有氡、氡是从下面起来的，它是一个很大的指示，当然还有动物异常，我们几个指标都能监测。

　　第三个我们现在全国有几千个地震台站，并且获得了海量的地震监测数据，我们现在有AI，可以通过学习原来那些地震之前有没有前兆，把它提取出来。因为现在所有的地震都指向强震发生之前，一定会有前兆信息，那么我们可以用刚才这些前兆信息进行综合的分析，我刚刚说了如果多种前兆信息都指向都异常了，说明这个地方一定会地震。

　　所以我们用这个思路，可望实现对部分强震的临震预报，我为什么加个部分呢？主要强调地震实际上有相对浅层的它会产生地表破裂，有些很深层的它可能没有地表破裂或者等级比较小的没地表破裂，我们认为有地表破裂的这种地震，我们首先可以实现预报。现在叫震前打个招呼，震前打个什么招呼？就是提前几天到一两个月，我们告知这个地方要可能发生地震，我们做好防震减灾的预案。

　　我们实际上现在已经掌握到了滑坡的变形规律，我们可以在数十分钟，到数十个小时发出预警信息，我们国家的滑坡预警预报能力已经处于世界的前列，我们相信在未来的一定时间内，我们可以借助多元观测的数据，有望实现对部分强震的短临预报。

　　我们希望进一步的提升防震减震能力，这是我们重点实验室，我们团队下一个目标。当然大家也不要太乐观，不要认为啥问题都解决了。我们国家灾害点多面广，目前还没有足够的科技实力和经济实力，对所有的隐患点，进行全面都识别出来，都发现出来，并且把它监测起来，监控起来，我们现在还做不到。刚才说的30万处，我们估计可能会超过100万处，所以我们仍然需要与灾害作斗争，我们希望与地球和谐共处。

　　谢谢大家