青藏高原災害發展趨勢與災害風險

中國網/中國發展門戶網訊 青藏高原是全世界海拔高差最大、構造隆升與地震活動最強烈、氣候變化影響最顯著的地區，自然條件有利於自然災害發育，災害數量多、規模大，往往形成災害鏈，造成巨災，對區域範圍內經濟影響極為嚴重。同時，該地區還是經濟相對落後、貧困人口比例高的邊疆高寒地區以及我國的戰略高地。量大面廣、暴發頻繁的自然災害對社會、經濟、政治和國防影響巨大。

為了社會經濟發展、政治穩定和國防安全，國家在青藏高原啟動了一系列基礎設施建設、生態保護和民生工程項目。在交通運輸方面，擬在青藏高原規劃建設川藏與滇藏鐵路、川藏高速公路、南亞陸路環線大通道；在商貿旅遊方面，計劃依託樟木、吉隆、普蘭和亞東口岸建設，在喜馬拉雅南坡拓展孟中印緬經濟走廊，實施「一帶一路」在南亞的建設；在水能開發方面，規劃建設跨界河流——雅魯藏布江中下遊河段梯級水能基地，規劃總裝機容量達 8 000 多萬千瓦；在國防和邊境安全規劃上，擬加強邊民生活設施建設和精準扶貧；在山區城鎮村莊發展規劃方面，擬開發利用山洪泥石流堆積扇，緩解城鎮建設用地緊張局面；同時，大範圍推進高原與江河源生態保護工程。上述重大項目和民生工程，無不受到區域自然災害的制約，因而開展青藏高原災害考察與防治具有重要的戰略意義。

 青藏高原自然災害的類型與分布

自然災害主要類型

青藏高原斷裂構造十分發育，新構造活動強烈，地層巖性複雜多變，風化剝蝕作用極強，巖體破碎，水汽交換強烈，為自然災害提供了良好的孕災條件。災害類型主要包括：地震、泥石流、崩塌、滑坡、冰湖潰決、山洪、雪災、乾旱和凍脹融沉等。青藏高原自然災害總體上點多面廣，具體分布見圖 1。

 

自然災害分布特徵

受區域構造活動、地形地貌、水熱條件和人類活動影響，青藏高原自然災害的分布具有 4 個特徵。

 沿斷裂構造帶密集分布

青藏高原地殼運動活躍，地表隆升強烈，中國大陸裡氏 6.0 以上地震主要集中在青藏高原。青藏高原地震活動沿東西向弧形構造呈帶狀分布，密集分布在喜馬拉雅板塊邊界構造帶和板內斷塊區及其次級斷塊的邊界活動構造帶上。

斷裂帶中的巖體破碎，裂隙發育，利於崩塌、滑坡等次生災害的形成，同時為泥石流活動提供了豐富的鬆散固體物質條件。特別是地震烈度大於 8 度的地震，極易誘發次生山地災害，如 1950 年的察隅地震（M_S=8.6）和 2008 年的汶川地震（M_S=8.0），震後誘發的崩塌、滑坡和泥石流等次生災害沿斷裂構造帶密集分布，僅汶川地震區就在同震期間發生了 2 300 餘處滑坡和崩塌。

沿深切的高山峽谷區成帶狀分布

高山峽谷區由於河流的強烈下切作用，導致地形陡峭，高差大，位能條件好，巖石和土體容易失穩下滑，誘發崩塌、滑坡等災害發生；高山峽谷區由於地形抬升作用，使得局地性暴雨頻發，提供了有利於泥石流和洪水發育的條件。因此，高山峽谷區具有山地災害最有利的孕災條件組合，導致災害在河谷內成帶狀分布。例如，川藏公路穿越著名的橫斷山高山峽谷區和帕隆藏布流域，沿線山地災害非常發育，成為影響交通的主要災害類型。

地帶性分布

水平地帶性分布。受印度洋季風影響，青藏高原每年 5—9月雨水頗豐，集中了全年 80% 的降水。由於全區水汽分布不均，易發生大面積乾旱和洪澇災害。青藏高原的乾旱主要分布在以拉薩為中心的那曲地區南部、日喀則地區和山南地區的大部；青海省東北部以及川西高原、西藏東北部和青海交界的廣大地區。洪澇災害主要發生在青藏高原東部的崑崙山東段、祁連地區以及喀喇崑崙山西段和高原東南邊緣部分地區，藏南谷地次之。而青藏高原大範圍的雪災主要發生在東部積雪年際波動最顯著的地區，有兩個雪災高發中心：一個是靠近喜馬拉雅山的西藏山南地區，尤其是仲巴縣、薩嘎縣、吉隆縣、聶拉木縣、定日縣，平均每年都會有 1—2次雪災，是我國雪災發生頻率最高的地方；另一個是位於青海南部與川西北的交界地區，以青海瑪多縣、稱多縣，四川石渠縣最為嚴重。

垂直地帶性分布。青藏高原東南和南部邊緣，地形高差巨大，自然條件形成明顯的垂直地帶，孕災條件特別是水熱條件呈現垂直地帶的特點，從而也導致山地災害發育和分布表現出垂直地帶性。以帕隆藏布流域為例，在海拔 4 500—4 700 m 的雪線附近，冰川活躍，形成大量冰湖，同時也集中分布以冰川融水補給為主的冰川型泥石流；對於海拔低於 3 500 m 的山谷，主要發育以降水補給為主的暴雨型泥石流。滑坡分布也具有類似規律，在高海拔山區，主要發育受凍融作用影響的凍融型滑坡；而在較低海拔峽谷區，多產生降雨型滑坡。

災害在高強度人類活動區集中分布

隨著人口的增長和工程建設項目的增多，人類工程活動對斜坡變形災害的誘發作用日益增強。在高原山區公路、鐵路、水電、礦山和城鎮建設中，大量的邊坡開挖、棄渣、堆填等工程活動往往引起邊坡失穩，水文條件改變，導致滑坡和泥石流發生。例如，川藏公路沿線（南線和北線）的成災泥石流數量高達 1 000 多條，主要分布在伯舒拉嶺以東的橫斷山區和西部藏東南地區的公路沿線。

青藏高原自然災害的活動特徵及其危害

青藏高原自然災害總體上表現出：高強度與高頻率、突發性、季節性、周期性、群發性和鏈生性的特點。

高強度與高頻率

青藏高原是我國現代構造活動和地震活動最強烈的地區，自有地震記錄以來，在高原內記錄到多達 18 次裡氏 8 級以上巨大地震和 100 餘次裡氏 7—7.9 級地震。近 50 年來，青藏高原裡氏 7 級以上地震多達 40 餘次，歷史最高震級達裡氏 8.6 級（1950 年察隅地震）。此外，青藏高原周邊高強度地震也頻頻發生，造成人員傷亡及社會經濟損失。例如，2015 年 4月25日14 時11分，在青藏高原喜馬拉雅山南坡尼泊爾境內發生裡氏 8.1 級地震，震源深度 20 km。地震發生一周內，共造成我國西藏自治區 26 人遇難，3人失蹤，856人受傷；大量房屋倒塌和破壞，道路、通訊等生命線工程及水利等基礎設施損壞嚴重（圖 2a）。

突發性

受地震活動和極端氣候的影響，青藏高原區域內冰湖潰決、冰崩雪崩、泥石流、崩塌、滑坡等自然災害的發生過程表現為突發性特徵。以泥石流為例，其活動的突發性表現在暴發突然，歷時短暫，一場泥石流過程從發生到結束一般僅幾分鐘到幾十分鐘，在流通區的流速可高達 30 m/s 以上。這種突發性使得準確預報預警困難，難以進行有效預防。如 1987 年 7月14日，由於冰川躍動，大約 3.6×10⁵ m³ 的冰體脫離冰舌滑入米堆溝光謝錯，使得湖水平均上漲 1.4 m 並形成湧浪，導致冰磧堤突然潰決；冰湖排空前後僅持續 2 小時，洪水侵蝕沿途的鬆散固體物質轉化為稀性泥石流，演進迅速。由於沒有充分時間進行有效預防，泥石流捲走了溝內的米堆村，衝毀大量農田，同時衝毀了下遊 27 km 長的川藏公路路基。

季節性

泥石流、滑坡、洪水等自然災害的暴發主要是受連續降雨、暴雨，尤其是特大暴雨的激發。因此，災害發生的時間與集中降雨時間相一致，具有明顯的季節性。滑坡、泥石流多發生在每年 6—9 月，據不完全統計，發生在這 4 個月的泥石流災害約佔該地區全部泥石流災害的 90% 以上。

從雪災發生季節來看，主要集中在冬季，以11月至次年 2月間居多，也有個別年份一直到次年 5月甚至 6月還有雪災，而跨年越冬的大雪災一般是特大雪災。例如，2009 年 5月25日至 6月1日，那曲地區出現大面積降雪，平均積雪厚度 10 cm，最厚處達 50 cm，造成 58 857頭牲畜死亡（圖 2b）。

根據發生時間的不同，青藏高原的旱災可以分為春旱和夏旱。春旱主要是因為該地區每年 3—5 月份降水量明顯偏少，太陽輻射強，加上風力大、蒸發力強所引起的乾旱。夏旱一般發生在每年 6—8月份，主要是由於雨季開始時間偏晚，或者雨季中發生間歇性乾旱。

受氣溫變化影響，青藏高原的常年凍土活動層厚度以及季節性凍土面積變化也表現出較強的季節性特徵。

準周期性

由於受地震、地震影響固體物質和氣候波動（氣溫和降水）的影響，滑坡、泥石流等災害活動具有波動性和一定的周期性。當極端氣候與地震活動相疊加時，常形成泥石流滑坡活動的高潮期。例如，古鄉溝泥石流在1953 年首次發生後，其後又發生 50 餘次，造成 318 國道多次斷道，並造成車輛被掩埋（圖 2c）。

統計結果表明，青藏高原的雪災存在大約以 3 年為周期的活動規律。如青藏高原北部 1985—1986 年、1988—1989 年、1992—1993 年和 1995—1996 年連續發生周期性的雪害。

對於地震災害來說，20 世紀以來，青藏高原北部地區裡氏 7  級以上地震活動可以分為 3 個階段：1920—1962 年，裡氏 7 級以上地震發生間隔較小，平均 6 年 1 次；1963—2000 年，裡氏 7 級以上地震發生間隔變大，平均 13 年 1 次；2001—2012 年，由於時間較短，僅發生 2 次裡氏 7 級以上地震，發生間隔為 8.5 年。

群發性

青藏高原孕災條件較好，災害易發性高，在同一激發因素（如降雨）作用下，常常在較大區域內同時發生大量災害，特別是泥石流、崩塌、滑坡等災害活動呈現出明顯的群發性。例如，1979 年滇西北怒江州六庫、瀘水、福貢、貢山和碧江 5 個縣 40 餘條溝同時暴發泥石流，形成近 30 年來泥石流暴發最多和最嚴重的群發性泥石流災害。

鏈生性

受地形條件限制，不同災種之間在一定條件下能夠相互激發和轉換，形成災害鏈，導致災害在時間和空間上的延拓。例如，2000 年 4月9日發生在西藏波密縣易貢滑坡就是典型的滑坡→堰塞湖→潰決洪水→泥石流災害鏈事件（圖 2d），並造成大峽谷下遊印度境內 30人死亡，100 多人失蹤，5 萬人無家可歸，20 多座橋梁被毀。

青藏高原災害發展趨勢與災害風險

氣候變暖與地殼運動活躍加劇災害危險

過去 50 餘年，青藏高原極端氣溫（極端高溫、極端低溫）和極端降水事件發生頻率呈現不同程度的上升趨勢。且在未來的 100 年內，青藏高原的氣溫和降水將呈現持續增加的基本趨勢。隨著氣候變暖，青藏高原多年凍土活動層正逐年增厚，同時凍土層上限溫度也以約 0.3℃/10 年的幅度升高，導致部分地區凍土嚴重退化。在高山峽谷區，高溫天氣加速冰雪消融，增加地表徑流；增大冰雪融水與高強度降雨的疊加概率，改變局地水文條件，更易造成鬆散土體（冰磧物）破壞和冰湖潰決，形成山地災害。另外，青藏高原降水整體呈增加趨勢，由於降水空間分布不均以及水汽垂直差異，導致較高海拔地區遭受暴雪的可能性增強；而較低海拔地區，則由於降水減少，加之氣溫不斷上升，受到土壤沙化和乾旱的脅迫程度有所增加。此外，研究表明，自1900 年有地震儀器記錄以來，青藏高原經歷了3次地震活動叢集高潮，即1920—1937年、1947—1976 年和 1955 年至今。受全球地震活動高潮期影響，在未來一定時期內，青藏高原，尤其是巴顏喀喇斷塊、青藏高原南部地區和南北帶中南段，很有可能發生裡氏 7 級以上地震。總體來看，青藏高原自然災害未來危險度（H）趨於增高。

人口和經濟增長導致災害風險增加

據西藏自治區 2012 年統計年鑑，1951—2007 年，西藏全區人口總數呈持續增長趨勢；至 2007 年底，人口數量翻了一番多，達 273.59 萬人。過去 50 年間，全區GDP 呈穩定增長趨勢。改革開放，特別是中央第三、四次西藏工作座談會以來，西藏自治區全區經濟發展更加迅速，2007 年全區生產總值達到 342.19 億元。由於人口和經濟的高密度區與自然災害的高危險區在空間上的重疊，作為承災體的經濟和人口，其體量越大，一旦受災害，損失概率會越大，即易損性（V）越大。因此，青藏高原未來的災害風險（R）將隨著災害危險度（H）和易損度（V）的增加而顯著增加（圖 3）。

青藏高原防災減災面臨的問題

由於青藏高原區域廣袤，財力不足，科技水平欠缺，減災能力非常薄弱，遠遠不能滿足量大面廣、危害嚴重、風險日益增加的自然災害。目前自然災害防治存在的問題主要有 5 點。

（1）孕災環境與成災過程複雜，對自然災害物理機制認識不足。基於板塊構造運動和極端氣候的影響，特別是藏東南和喜馬拉雅山區地震多發，凍融作用和乾濕循環加劇，氣象和地震災害頻繁。在地震和極端氣候驅動下的崩塌、滑坡、泥石流、冰湖潰決和洪水等自然災害成因複雜，目前還缺乏對其物理過程的明確認識和定量描述，難以有效的預測災害。

（2）低頻率大規模災害防治困難。低頻率大規模的泥石流、冰湖潰決和滑坡災害難以進行工程治理，而誘發災害的水源包括暴雨、冰雪融水和冰湖潰決等多種因素，預警指標難以確定，使得非工程監測預警精度不高。

（3）大型災害應急防災技術短缺。由於大規模災害發育於綿延數千公裡的山區，災害調查技術、判識技術和處置技術均無法滿足災害應急處置判別準確、處置快速的要求。

（4）防災減災的理論研究還難以適應防災減災的需要。青藏高原自然災害規模特大，暴發突然，影響範圍廣，泥石流、滑坡、冰湖潰決等災害的研究與區域強地震和氣候變化聯繫緊密，與區域地殼隆升、地表剝蝕的地表過程相關聯。因此，亟須加強自然災害形成機理與基於機理和過程的災害防治新模式研究，以支撐減災防災工作。

（5）減災工作缺乏全面的基礎數據與系統的規劃。由於青藏高原缺乏專業技術力量，不同災害由不同部門主管，迄今還沒有對西藏自治區全區開展系統全面的自然災害綜合考察。自然災害本底資料的缺乏，導致目前還沒有制定全區自然災害防災減災規劃，嚴重影響自治區防災減災的戰略部署。

 需要關注的防災減災科學技術問題與未來開展工作

 需要關注的防災減災科學技術問題

針對目前青藏高原自然災害的特點，以及當前該地區防災減災存在的問題和未來風險，今後應關注以下科學技術問題：

（1）成災因素變化與災害發育的區域規律；

（2）自然災害動力學過程與災變機理；

（3）氣候變化與地震耦合作用下的巨災演化規律；

（4）青藏高原自然災害風險評估與風險管理；

（5）適宜高寒區特點的監測預警和防治關鍵技術。

未來開展工作

圍繞以上科學技術問題，未來需要從以下幾方面開展工作：

（1）系統調查青藏高原自然災害，建立基礎資料庫。對青藏高原自然災害進行全面系統考察，調查青藏高原歷史上發生的主要自然災害類型，完善災害規模、頻率、成因、性質等屬性特徵。補充成災環境（水文、生態、氣候、地質、地形、社會經濟等）基礎資料及多源、多種解析度的遙感（光學、InSAR、LiDAR）數據，建立一套較為完整的青藏高原自然災害基礎資料庫。

（2）孕災環境及其變化特徵。分析青藏高原不同類型自然災害發育的土壤巖性、地質構造、地形地貌、氣候氣象、水文、生態等孕災條件，確定關鍵致災因子，揭示不同類型災害成災環境的現狀與變化趨勢。

（3）揭示災變機理與災害發展趨勢。分析青藏高原不同類型自然災害的時間和空間分布特徵和活動特徵，考慮極端氣候變化和超強地震活動對災害發育的影響，構建地球內動力（構造運動）和外動力（氣候變化）共同驅動的災害災變機理模型。結合社會經濟發展與工程擾動，預估災害發展趨勢。

（4）災害風險分析與減災需求。在前述調查工作的基礎上，分析未來青藏高原不同種類自然災害的風險與應對能力及其適應性，並結合區域社會經濟和國防發展的需要，提出未來減災需求。

（5）加強自然災害監測預警。建立「天-地-空」一體化自然災害監測技術和監測網絡，獲取區域範圍尺度的觀測資料。對重大災害、潛在災害進行長時間序列的監測，在典型災害密集分布區，布設監測網，全面監測地表數據（沉降變形，板塊位移，氣象，土壤水等）。

（6）完善災害防治技術。了解青藏高原自然災害防治的技術現狀，總結減災模式、技術及其經驗，分析現有技術的不足，改進災害防治工程設計參數確定方法，發展適宜高寒區的災害治理優化設計技術，提高災害治理水平。

 

 結語

青藏高原自然災害類型多樣，分布廣泛，活動頻繁且危害嚴重，對當地社會經濟發展及人員生命安全構成巨大威脅。由於精準調查及觀測數據匱乏，在針對青藏高原不同種類的自然災害研究中，災害機理的定量認知比較欠缺；同時，也需要發展針對青藏高原特殊環境條件的減災技術。建議在第二次青藏高原綜合科學考察研究中，除系統考察獲取基礎數據和研究災害機理過程以外，還應注重分析青藏高原減災技術能力現狀與已經取得的減災成就和經驗，結合自然災害的孕災特點、活動規律、發展趨勢與未來風險，考慮區域社會經濟發展目標和國家重大工程與國防需求，分析確定青藏高原未來防災減災需求，提出減災對策。

(作者：崔鵬 中國科學院山地災害與地表過程重點實驗室/中國科學院水利部成都山地災害與環境研究所、中國科學院青藏高原地球科學卓越創新中心；賈洋 中國科學院山地災害與地表過程重點實驗室/中國科學院水利部成都山地災害與環境研究所、中國科學院大學；蘇鳳環 中國科學院山地災害與地表過程重點實驗室/中國科學院水利部成都山地災害與環境研究所；葛永剛 中國科學院山地災害與地表過程重點實驗室/中國科學院水利部成都山地災害與環境研究所；陳曉清 中國科學院山地災害與地表過程重點實驗室/中國科學院水利部成都山地災害與環境研究所、中國科學院青藏高原地球科學卓越創新中心；鄒強 中國科學院山地災害與地表過程重點實驗室/中國科學院水利部成都山地災害與環境研究所。《中國科學院院刊》供稿）