甘肃公交建集团获省科技进步奖7项 泥石流防治创新技术获二等奖

近年来,极端强降雨呈现增多、增强趋势,山地沟谷区暴洪与泥石流灾害更易发生。以陇南部分国省干线为例,道路沿线山高坡陡、沟壑密集,沟口汇水快、来势猛。一旦遭遇暴洪,夹带泥砂和块石的泥石流会短时间内冲击路基与构造物,路基缺口、边坡失稳等水毁问题反复出现。在极端气候背景下,如何提升交通基础设施韧性,成为山区公路安全保通的现实课题。 从成因看,风险抬升既与短历时强降雨增多有关,也与地形地貌条件叠加密切有关。G247、G212等线路穿行山地峡谷,沟口往往既是泥石流物源集聚区,也是下泄通道。暴雨触发后,堆积体沿沟下泄并在道路附近淤积、侵占,对交通形成“突发冲击+长期隐患”的双重压力:一上威胁通行安全、影响应急抢通效率;另一方面泥砂长期堆积会改变排水条件、加剧冲刷,使路基稳定性及桥涵运行面临持续风险。 灾害影响不仅体现保通成本上升、抢险处置压力增大,也体现在沿线生态环境承压。泥石流携带大量固体物质,可能加剧水土流失并诱发二次地质灾害。若治理主要依靠刚性拦挡和事后清淤,往往会出现受力集中、维护频繁,且难以兼顾治理与生态修复等问题。因此,防灾理念从“被动处置”转向“主动防御、柔性协同”,成为提升工程综合效益的重要方向。 针对上述难题,甘肃公交建集团所属单位参与完成“极端气候下泥石流柔性主动防治结构分析理论和减灾关键技术创新与应用”项目,围绕新型柔性主动防治结构的机理、分析方法与关键装备研发,构建了从理论到工程应用的技术体系。项目结合试验、理论与数值分析,研究不同类型泥石流对柔性防护结构的冲击机理,提出荷载衰减与防护能力分析方法,完善了复杂冲击条件下柔性结构的设计与评估思路。同时,项目建立浆体—大块石—拦挡坝三维流固耦合模型,构建地锚扶壁式泥石流格栅坝横梁模型,并自主研发泥石流多点冲击试验装置,为新结构型式的可靠性验证、参数选取和工程推广提供支撑。 在对策层面,相关技术突出“主动防御+柔性防护”的组合思路:以拦、导、消能、分散为核心,通过结构柔性变形与能量耗散降低冲击效应,减少对主体工程的集中破坏,同时兼顾沟道治理、排导组织与后期维护的可持续性。与传统单一刚性防护相比,该体系更强调极端事件下的容错与恢复能力,体现以提升韧性为导向的治理思路。 工程应用上,项目成果已在G247线礼县朱雀村泥石流灾害综合整治工程、G212线宕昌至两河口段泥石流灾害防治等项目中应用。工程建成后,山区公路抗灾能力和韧性得到提升,泥砂堆积对路基的侵占风险降低,应急保通条件改善;同时,通过降低水土流失风险、统筹生态修复与灾害治理,探索形成“安全保障与生态保护”联合推进的治理路径。项目主要完成单位包括甘肃省交通科学研究院集团有限公司等,主要完成人为张贵生等。 从前景看,随着极端天气风险不确定性增加,山区交通基础设施更需要可复制、可评估、可迭代的综合防灾技术。柔性主动防治结构在适应复杂地形、分散冲击荷载、降低维护成本等具备优势。下一步,围绕不同沟域类型、物源条件与降雨特征开展分区设计,建立标准化参数体系并开展全寿命评估,有助于推动成果在更大范围推广应用,为提升交通网络安全韧性提供更有力的技术支撑。

科技创新是提升防灾减灾能力的重要支撑。甘肃在泥石流防治领域取得的进展,说明了地方科研与工程力量的探索,也为涉及的地区提供了可借鉴的路径。在极端天气更趋频发的背景下,推动科研成果稳定、规模化落地,仍需要政府、企业与社会各方协同发力。随着技术在更多场景中应用验证,其有望推动灾害治理从事后抢险向主动防御加速转变。