瑞士泥石流：如何让居民和村庄免受其害
瑞士泥石流：如何让居民和村庄免受其害
瑞士近期发生的泥石流灾害造成了重大人员伤亡和财产损失。面对这一全球性自然灾害，瑞士采取了哪些预警和防御措施？随着气候变化加剧，人类又该如何应对日益频繁的泥石流灾害？本文将为您详细解析。
今年6月中旬至7月初，瑞士格劳宾登州、提契诺州和瓦莱州遭遇恶劣气候灾害袭击。这场自然灾害导致当地房屋和通讯线路受损，高山社区陷入孤立，造成至少12人死亡或失踪。
暴雨不仅导致河流水位上涨引发洪水，还让山坡上的岩石物质发生移动，触发泥土和石块崩塌，形成破坏性极强且难以预测的泥石流。
瑞士联邦森林、雪与景观研究所的山地水文和物质活动专家布莱恩·麦卡德尔表示：“泥石流现象非常危险，因为它能以相对较高的速度运送大块沉积物。”
泥石流通常形成于河床或坡度超过25%的沟壑之中。然而，人们几乎不可能提前知晓它们的爆发地点。麦卡德尔解释道：“一般来说，我们既不知道溪流中碎石的数量，也不知道将有多少沉积物因强烈降雨而发生移动。”
泥石流灾害波及世界上七十多个国家。瑞士联邦环境署的地图显示，泥石流有可能出现在本国大部分的领土上。
在阿尔卑斯山区，泥石流可以向下游拖动多达50万立方米的碎石与沉积物。这种自然灾害平均每年给瑞士带来1亿瑞郎（折合人民币约为8.26亿元）的损失。
瑞士联邦森林、雪与景观研究所认为，气候变暖可引发极端降雨事件数量的增加，从而导致泥石流的爆发风险上升。麦卡德尔表示：“预防泥石流是一件极其困难的事情。”
正因如此，针对民众和基础设施采取的保护措施就显得至关重要，尤其是在已遭受泥石流影响或正面临风险的地区。总体上来看，可供选择的解决方案有两种：警报系统和防御建筑工程。
利用人工智能预测泥石流
警报系统可以对泥石流爆发的可能性进行预测，或是当泥石流发生时检测到碎石与沉积物的移动。
在第一种情况下，警报系统主要依据降雨量来作出预测。同样来自瑞士联邦森林、雪与景观研究所的泥石流专家亚历山大·巴杜解释道，这种预测方法的优势，在于能及时向消防员和警察等干预部门发出警报。“然而，”该专家表示，“对于民众而言，这并非一直是最好的解决方案。”
那些制造出泥石流的溪流和沟壑对强降雨作出的反应并不完全一致。因此，人们很难界定出适用于某个地区的降水阈值。巴杜表示：“问题在于误报。我们十分清楚，针对泥石流的误报会让民众难以接受。”
另一种警报系统则是通过安装在河床或河岸上的设备来识别正在发生的泥石流。当碎石与沉积物通过警报装置时，触发式金属缆绳将会断裂，而更为精密的仪器（如传感器）则将捕获到沿地面传导的波动。
然而，这类系统也存在弊端：当泥石流开始向下游流动时，通常留给系统发出警报的时间少之又少。为了赢得宝贵的时间，苏黎世联邦理工学院和瑞士联邦森林、雪与景观研究所的研究人员携手开发出了一套人工智能警报系统。
通常用于检测地震的传感器，可以检测出几公里开外的泥石流引发的振动。而借助过往泥石流的数据训练出的算法，则能将碎石与沉积物的移动和由牛群或铁路交通等其它事物发出的振动区分开来。
该人工智能设备已于2020年在瓦莱州的易尔格拉本溪流中得到了测试，成功地将警报时间提前了20分钟。
保护房屋和基础设施的钢网
“警报系统可以保护民众，从而拯救他们的生命。然而，”亚历山大·巴杜表示，“泥石流对基础设施造成的破坏却无法避免。”
钢筋混凝土墙和堤坝可以使房屋和基础设施免遭泥石流的破坏。然而，这类防御工程不仅造价昂贵，而且占据大量空间。
长期以来用于抵御山体滑坡和雪崩的钢网屏障，无疑是一个更为经济的替代方案。这种防御设施能被快速地安装在溪流或沟壑之中，用来即时抵挡泥石流，或是对道路或建筑物进行单独保护。自2007年以来，安装在瑞士境内的此类设施已超过了110处。
这种防御网可拦截泥石流中的固体物质，而其网格却允许水和泥浆通过。任职于瑞士布鲁克公司的工程师伊萨科·托福莱托解释道：“在制作防护网时，我们采用的高强度钢丝在材质上与滑雪缆车的绳索相同。”值得一提的是，在为对抗自然风险而开发的防护系统方面，布鲁克公司在瑞士拥有领头羊的地位。
为安装这道宽22米、高6米的防护屏障，提契诺州梅利德市政府投资了约12万瑞郎。Geobrugg
然而，和警报系统一样，钢网屏障也有其自身的局限性。亚历山大·巴杜表示，这类防护网的意义仅体现在极少发生泥石流灾害的地方。“如若不然，”这位专家解释道，“人们则必须不断地对残留物进行清理。这无疑是一项非常昂贵的操作。”
人工贮水池被视为对抗泥石流的另一保护措施。这类工程虽有助于储积大量的泥石流物质，同时却也需占据大幅面积的土地。
放弃风险最大的阿尔卑斯山谷？
众多自然灾害的发生都与气候变暖息息相关。在这类自然灾害风险日益提升的同时，对阿尔卑斯山区所有居民定居点和基础设施的保护，也将变得愈加繁重和复杂。仅2022年，联邦和各州、市政府用于抵御自然灾害的投资达到了约6亿瑞郎（折合人民币约为49.59亿元）之多。
维也纳自然资源与生命科学大学气候政策系教授莱因哈德·斯托尔认为，采纳更为彻底有效的解决方案已势在必行。
今年夏天在瑞士爆发的洪水和泥石流灾害所造成的破坏，虽能得到修复，但在面对《新苏黎世报》的采访时，斯托尔却表示：“如果这种情况在一个人烟本就稀少的地区反复发生，那么从社会经济学的角度出发，对这个地区进行重建就不再显得那么合理。”这位教授认为，到本世纪末，部分处于风险地带的阿尔卑斯山谷区域将不得不被居民所遗弃。
阿尔卑斯各州政府联席会议的主席卡梅莉亚·迈森却认为，斯托尔教授的考量未免显得“愤世嫉俗，且不够长远”。同时，迈森也向《新苏黎世报》表达了自己的观点。在她看来，即使在个别情况下需对遭破坏的居住点进行重建，也并不意味着人们必须放弃整个山谷。目前，面对遭受恶劣天气影响的地区，人们需要对当地的状况进行分析，并找出其中的薄弱环节，同时还需将这些地区的气候条件融入考量范畴之中。
对于泥石流专家亚历山大·巴杜来说，接下来的任务同样是探究高度破坏性泥石流的爆发原因。这将有助于人们重新审视自然灾害的分布规律，从而有机会对风险区域进行重新定义。
唯一值得安慰的是，通过观察最近几周瑞士村庄遭受的灾难，我们或许能在将来避免更多受害者的出现和更多破坏的发生。