香港科技大学土木与环境工程系主任张利民教授的团队最近非常忙碌，分布在香港清水湾校区和港科大深港协同创新研究院的博士生们，正对川藏铁路沿线大量土工样本进行试验分析、模型试验和数值模拟。

张利民教授带领团队考察易贡滑坡

就在3个月前，一支由香港科技大学深港协同创新研究院组织，香港科技大学、同济大学、浙江大学联合组建的科考队在河套深港科技创新合作区集结，开启了川藏之行。在18天野外考察中，团队将青藏高原上所有的“大江大河”全走了一遍，从海拔2560米的巴塘到海拔5130米的“生命禁区”东达山口，行程超过4500公里。

从冰川之上“跑赢”雪崩，到跟着马粪走出“冰湖迷局”，这支跨越深港的团队用脚力探出大量“独家信息”，为“史上最难建的铁路”川藏铁路找出隐匿“灾害链”。

“川藏铁路有四个世界之最——最显著的构造运动、最活跃的地质灾害、最显著的地形高差、最脆弱的气候环境。团队通过实地考察川藏铁路沿线地质灾害，对藏东南冰川泥石流灾害链、冰湖溃决灾害链的发生及其演进过程形成直观的认识，积累研究素材，为川藏铁路和沿线水电工程的设计施工及风险评估奠定基础”，张利民教授说。

张利民教授(左三)带领团队考察白格滑坡

大国工程“科考探路”，为川藏铁路找出隐匿“灾害链”

青藏高原被称为“全球的水塔”，“地球的第三极”，是我国大江大河的发源地，长江、黄河、澜沧江、怒江、雅鲁藏布江、雅砻江、大渡河等在此川流不息。

在“世界屋脊”，我国正在打造一条进藏“天路”——川藏铁路。它东起四川成都，西至西藏拉萨，全长1550千米，平均海拔3800m，累计攀爬高度1万余米，集合了崇山峻岭、低压高寒、风沙荒漠、雷雨雪霜等极端地理环境和气候特征，被称为“最难建的铁路”。这次野外考察横跨14条大江大河、21座4000米以上的雪山。

“大国工程”建设背后，科研支撑是核心力量。香港科技大学张利民教授团队参加国家基金委川藏铁路专项、国家基金委西藏区域创新联合基金课题和国家重点研发计划堰塞湖课题，聚焦藏东南地区，对滑坡堵江洪水灾害链、冰川泥石流灾害链和冰湖溃决灾害链进行深入研究。

找出大自然“链式反应”

2018年发生的“金沙江大滑坡”曾让人们见识到大自然的“链式反应”。2018年10月，西藏昌都江达县波罗乡发生山体滑坡堵江成湖，被称为金沙江白格堰塞湖。次日，水面漫过滑坡体，自然泄洪；11月3日在原址又发生山体滑坡，导致金沙江再次断流。

彼时，白格堰塞湖的蓄水量在十几天之内就超过了5亿立方米，最远淹没到上游70多公里外的村庄、桥梁和水电站。堰塞湖最终溃决，下泄最大流量达33900立方米每秒，超过万年一遇洪水，冲毁下游600多公里范围的10多座大桥，多座在建水电工程受到严重影响。

张利民教授团队曾参与“金沙江大滑坡”抢险工作，亲身感受到高原地质灾害的隐蔽性和高位性的特点。大自然的“链式反应”对铁路、公路建设影响巨大，而一般铁路建设勘察边界不可能达到数百公里以外的区域。因此通过科学研究帮助川藏铁路及未来的土木工程避开潜在危机，极为重要。

跟着马粪走出“冰湖迷局”

4月9日，由香港科技大学张利民教授带队，同济大学彭铭教授、浙江大学张帅教授、以及8名博士组成的科考队，共同踏上了青藏之行。

 “出发前我们分头对川藏铁路沿线的地形地貌和地质灾害发育情况进行了大量收集整理研究。由于科考时间有限，我们在选择线路时多番论证，忍痛割爱，仅选择几个最为代表性地点开展深入细致的野外工作。”港科大博士后彭大雷虽然有过不少科考经历，但提到本次青藏之旅也难掩兴奋。毕竟，走进青藏高原，对于地球科学研究学者来说机会极为宝贵。

彭大雷、何鑫、苏晨旭等在怒江桥址附近的冻错曲冰湖采集试样

一行中不少惊险时刻。在天魔沟进行冰川泥石流考察时，彭大雷博士带领的小分队用2个多小时爬到距离冰舌100多米的地方，准备现场测试冰碛物的冰含量，并取试样带回实验室详细研究。不料此时雪山上的冰体突然坠落，瞬时间激起大雾。在雪雾迷漫中，大家无法估计雪崩的规模和潜在的危险性。

天魔沟雪崩

“雪崩了！请大家马上撤回来！” 张利民教授通过对讲机呼唤大家。此刻彭大雷博士内心非常纠结，“毕竟这是一次这么近距离接触冰川的机会，跋涉了这么远的路，却没能测到自己想要的数据，没能取到想要的试样，实在是不甘心。”但考虑到同学们的安全，彭大雷博士还是在时间带领大家撤退到安全地带。好在雪崩规模不大，全体队员安全返回。

张利民教授调查天魔沟冰舌

让卢雯珺博士最难忘的是米堆冰湖。米堆冰湖在历史上曾经发生过冰湖溃决，但对于溃决的原因猜测各异，有人认为是降雨诱发的，也有人认为是冰舌断裂落入湖中，激起涌浪导致的冰碛堤溃决。为了一探究竟，张利民教授、彭铭教授带领学生们绕冰湖徒步一周，爬到冰川上进行考察。

张利民教授带领团队考察米堆冰湖

“虽然卫星地图上看起来这段路没有多远，但实际走起来不仅艰难而且十分危险。”卢雯珺说，冰湖沿岸荆棘丛生，爬到冰缝满布的冰川上之后，身后偶尔传来山顶雪崩的轰鸣，脚下是此起彼伏的冰川融化入湖的回响。

卢雯珺博士在3900米高程调查米堆冰湖冰碛物

在两位教授的带领下，团队终于安全翻过冰川成功到达湖的左岸。然而当时已经是下午6点，天色渐暗，手机没有信号，精疲力竭的大家被困在冰川脚下，目之所及只有遍地的落石和丛生的荆棘，看不到回程的路。张利民教授一面鼓励大家坚持，一面急中生智，带着大家寻找马粪，终于跟随着马的足迹一步步地走出了冰湖。

考察队穿越米堆冰盖

深港团队用脚力探出“独家信息”

由东到西穿越川藏线，这只科考团队有典型的“小而精”优势，团队博士拥有不同学术背景，覆盖地质工程、水利工程、遥感科学、地下工程等领域。

科考现场工作的重点在调查、摄影、测绘和采样；每到一处，团队观察周边地质环境，进行重点区测绘，使用无人机制图，对斜坡和沟道进行高精度三维激光扫描，以及在关键区域采集样品供后续试验。

上述研究可能帮助规避灾害的影响。在金沙江大滑坡时，团队就曾通过将600多公里的金沙江河道进行数字化，进行溃前数据分析，从而提前两天预测洪峰抵达时间。同样在处置2018年雅鲁藏布江堰塞湖灾害时，团队也将450多公里长的雅鲁藏布大峡谷数字化。

 “我们带着研究现状和科学使命，选取20多个典型灾害链事件做研究，对重点灾害链及其放大效应进行深入研究，现场进行一些土工试验，并取试样回实验室做进一步分析，为后续详细的数值模拟和物理实验提供数据。同时对川藏铁路沿线一些典型桥隧工程、水工构筑物、民用建筑等进行了测量，为后续风险评估奠定基础。”港科大博士生蒋若辰说。

张帅教授和蒋若辰用三维激光扫描仪对地形进行精确刻画

在卢雯珺看来， “不管遥感影像分辨率再高，很多一手资料不去现场是拿不到的。”在雅鲁藏布大峡谷，团队偶遇当地村民曾拍摄到一个冰川泥石流灾害发生过程，对村民分享的视频进行处理，就获取了当时泥石流的流速、流深、侵蚀速率等信息。

团队向当地居民询问冰川泥石流发生时的情况

这支香港与内地的协同创新团队用脚力探出“独家信息”，深港科研为超级工程护航，湾区创新与大江大河共鸣，研究学者们一直在路上。