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危险堪比核弹,需中国帮忙监控,萨雷兹湖为何令中亚四国胆战心惊

1911年2月18日,帕米尔地区发生强烈地震,一场大地震把整面山坡震了下来,22亿立方米碎石一路砸进穆尔加布河谷,把河道

1911年2月18日,帕米尔地区发生强烈地震,一场大地震把整面山坡震了下来,22亿立方米碎石一路砸进穆尔加布河谷,把河道彻底堵死,山下的乌索伊村连人带房埋在了底下。

这堆石头就地成了坝,高出原来的河底560多米,是世界上最高的天然大坝,没有设计图,没有闸门,也没有泄洪洞。水在它后面攒了100多年,攒出一片170亿立方米的湖。拆不得,也不敢让它塌。

这就是萨雷兹湖。它凭什么让下游4个国家一提就头皮发麻,又凭什么最后是中国的北斗守在坝顶上。

坝站了一百多年,山坡还在往湖里挪

水从1911年开始攒,1914年4月头一回漫到坝顶溢了出来,到1920年前后湖面才大致稳住。这道坝没有闸门,也没人给它开过口子,多余的水只能从石头缝里往外渗,平常每秒50到60立方米,洪水期能涨到每秒85立方米。

也就是说,这100多年里,170亿立方米的水一直压着它,全靠石缝那点渗流维持出入平衡。

它没塌过,不代表它被谁摁住了。摁不住它的第一件事,是这片高原本身就在动。印度板块往欧亚板块里顶,帕米尔一带地壳每年缩短约34毫米,湖区所在的萨雷兹—卡拉库尔断裂系至今活跃。

1911年那场把山震塌的地震,和2015年12月7日鲁尚发生的Mw7.2地震,属于同一套断裂、同一种左旋走滑机制,2015年那次的震中离萨雷兹湖只有10到20公里。

同一条缝上,100年里又来了一次差不多量级的抖动。第二件事更贴身。湖区右岸的穆兹科尔山一侧,挂着一大块正在滑的山体,沿湖岸宽约1公里,面积5.34平方公里。

卫星干涉测量2016到2020年的结果是,这块滑坡体最大位移速率约447毫米/年,而且位移曲线一路是直的,年复一年地匀速往下走。

对岸左侧那块面积小些,1.63平方公里,最大速率能到771毫米/年。一年挪将近半米,人站在岸边看不出任何异样。

可摊到几十年,就是整片山坡在往水里走。

2017年3月到2024年8月的另一组监测又添了一笔:湖周坡体变形西强东弱,部分区域年变形超过200毫米,峰值接近每年半米,方向朝着湖心,而且速率是台阶式往上抬的,2023到2024年进入了新的活跃期。

这块山体到底有多重,科学界至今给不出一个准数,估计范围从3亿立方米一直拉到20亿立方米,差着六七倍。

分歧不在于它动不动,而在于将来塌下来的是一整块,还是分几回。争论了这么多年,唯一没人争的一条是:它一直在往湖里挪。

坝下近距离河谷村庄预警时间有限

一块山体滑进一个平均水深几百米、最深处超过500米的高山湖,水会站起来。

塔吉克斯坦国家紧急情况委员会在1997年和1999年算过这笔账:滑坡体积在0.35到2.0立方公里之间时,湖面涌浪高度估计55到180米,翻过坝顶的水量在1600万到2.25亿立方米之间。

180米的浪,是海拔3263米的高原上立起一堵五六十层楼高的水墙,砸向一道谁也没加固过的石头坝。

美国地质调查局2006年做的模拟换了个算法,结论同样不轻松。滑坡体2亿立方米时,越坝洪水量200万立方米,坝址洪峰每秒5.7万立方米。5亿立方米时,涨到2200万立方米和每秒49万立方米。

到10亿立方米这一档,越坝水量8700万立方米,坝址处的洪峰流量是每秒158万立方米。

每秒158万立方米是个人脑装不下的数,只能这样理解——洪峰从坝口出来的那一瞬间,河谷已经不存在了。真正让人心里发凉的是时间。

数学模型显示,右岸滑坡引发的涌浪一旦越坝,模拟结果表明巴尔坦格河谷上游村庄可能在短时间内受洪水影响。那是一个坐落在巴尔坦格河谷、离坝最近的村子巴尔奇迪夫。

洪水可能沿巴尔坦格河谷快速下泄,够一个人往山上跑多远?在冬天呢?在夜里呢?再往下,路线是固定的:穆尔加布河汇入巴尔坦格河,巴尔坦格河汇入喷赤河,喷赤河成为阿姆河,最后奔向咸海。

这一条水路串起塔吉克斯坦、阿富汗、乌兹别克斯坦、土库曼斯坦,河谷里村庄密集,是中亚最缺不起水、也最经不起水的一条走廊。至于风险区里到底有多少人,各家给的数字打架。

有报道引述专家估计称约600万人生活在风险区域,也有说法称500万人可能受影响。同一篇报道里,莫斯科一位研究人员估算最坏情景下的死亡人数可达60万。这些数字都缺乏独立核实,不能当定论用。

但它们指的是同一件事:这条河谷住满了人。“危险堪比核弹”是个形象说法。真要给它称重,称的是170亿立方米蓄水、560多米落差,和下游4个国家河谷里那些一辈子没听说过滑坡体这个词的村子。

苏联的警报打给莫斯科,北斗装在坝顶

这么大的隐患,苏联时期不是没管过。1988年,湖区装上了预警系统,靠卫星传数据。问题出在警报送去了哪里——它报给莫斯科和杜尚别。

世界银行2004年的项目文件把这套设计的漏洞写得很清楚:系统的目标是在溃坝之后大约7小时,向阿姆河下游流域的居民发出警告。这套预警系统存在设计缺陷,难以及时覆盖坝下近距离河谷居民,比如巴尔奇迪夫村,不在通知名单上。

而洪水可能沿巴尔坦格河谷快速下泄,这套系统从触发到形成有效响应要2小时54分钟——54分钟发警告,2小时疏散。一套花了钱、上了卫星的预警系统,其设计缺陷在于,对坝下近距离河谷居民的预警时效不足。该系统的信息传递链条较长,存在预警响应时效不足的设计缺陷,坝底下的村子不在这条线上。苏联解体后,连这套都没保住。

卫星连接废弃,湖区和杜尚别之间只剩无线电。夏天偶尔有科学家上湖用眼睛盯着,冬天大雪封山,彻底断线,这一断就是十几年。2004年的评估把毛病列了四条:目视监测不可靠、无线电来不及通知下游村庄、自动水位站离坝下泄流太远、旧卫星系统不稳定。

塔吉克斯坦继承了这道坝,也继承了这套废掉的设施——抽水隧道、下游缓冲坝、坝体加固,苏联时期研究过的方案,任何一个都是数十亿美元量级。空白就这样悬着,直到北斗上去。

2021年,中塔合作建设北斗变形监测系统。同年10月8日,头两个测站建成,基准站落在稳定基岩上,监测站装在坝体中央西侧。

2022年9月18日,测站扩到8个,把坝体出水口附近的滑体、对侧滑体和右侧滑体全罩了进去。系统建设面临高海拔、无公路等困难,设备部署难度很高,中塔项目团队在高海拔、交通不便条件下完成了测站部署。

海拔3000多米,没有电网,没有互联网,没有公路,靠太阳能光伏板加大容量电池组供电,连续30天不见太阳也能撑住,数据经VSAT卫星网络传回杜尚别和西安。

它盯到了什么?2021年10月到2023年3月,各测站水平方向总体朝着湖心移动,垂直方向缓慢下沉,三维平均位移29.1毫米,月均4.3毫米,最大的一个站41.4毫米。

2023年2月23日,穆尔加布地区发生7.2级地震,震中离湖约52公里,坝上的测站当场记下了同震位移:平均向西3.3毫米、向南22.5毫米,垂直方向5.2毫米,变形速率是平时的20倍。

震后不用等雪化、不用等直升机,塔方靠这批数据很快完成了灾情研判。那堆1911年一夜落下的石头,今天仍在往湖里挪,一年将近半米。下游涉及四国,国际社会长期高度关注这一风险,却始终没人把它挪开。

如今坝顶上有8个测站替他们数着毫米,地一震,读数就传回杜尚别和西安——中国帮忙监控这件事,落到实处就是这个样子。

参考资料:

中国北斗:守护萨雷兹湖一方安澜.新华社/新华丝路.2021-10-08

塔吉克斯坦萨雷兹湖与乌索伊大坝:灾害评估、稳定性与风险管理.《地质灾害》(GeoHazards).2021-10-08

卫星合成孔径雷达与光学数据融合用于塔吉克斯坦萨雷兹湖滑坡特征分析.《滑坡》(Landslides).2021-10-08

萨雷兹湖大坝北斗/全球定位系统形变监测分析.《遥感》(Remote Sensing).2021-10-08

塔吉克斯坦宏观经济与贫困展望.世界银行