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Visiting Tribhuvan University and Engineering Geological Fieldwork in Nepal Himalaya

背景

德国克劳斯塔尔工业大学地下能源系统研究所(ITE)的 侯正猛教授访问尼泊尔特里布万大学,并在喜马拉雅地区开展工程地质考察。本次访问是作为玛丽·斯克沃多夫斯卡-居里行动(MSCA)人员交流项目“地球物理、地质灾害与岩土工程中的本地化”(Localization in Geophysics, Geohazards and Geoengineering,LOC3G–101129729)框架下的一次借调交流而发起的。

该项目属于“地平线欧洲”计划的一部分,旨在资助国际性和跨部门科研流动,促进知识转移与创新。该计划通过短期、借调式合作,推动学术机构与非学术机构(如中小企业)之间的协作,促进研究成果转化为产品并提升人员能力。项目目标包括推动合作研究与创新项目、鼓励知识共享、加强跨国和跨部门的长期伙伴关系;同时,该项目面向所有研究领域开放,为研究人员、技术人员和行政人员等提供流动机会,以获得新的技能。

欧盟委员会“LOC3G”项目由欧洲受益伙伴以及全球不同大学的关联伙伴组成。本次借调访问是德国克劳斯塔尔工业大学这一受益伙伴与尼泊尔特里布万大学(TU)这一关联伙伴之间的合作。访问期间,Hou 教授与特里布万大学高层负责人(副校长、校长/教务长)以及特里布万大学国际关系中心、中央图书馆和位于加德满都基尔蒂普尔的水文气象中央系等单位的工作人员进行了正式交流。特里布万大学是尼泊尔的主要大学,成立于 1959 年,是尼泊尔历史最悠久、规模最大的大学。此外,访问期间还在尼泊尔喜马拉雅不同地区的多样地貌中开展了工程地质考察,以了解现有地质灾害对工程基础设施和人类生活造成影响时所带来的工程挑战。

大学访问与野外考察

在欧盟委员会“LOC3G”项目框架下开展的本次借调交流,通过对特里布万大学中央办公室、地质遗产地点的正式访问,以及对喜马拉雅地区多样地质环境中地质灾害条件的了解,进一步丰富了交流内容。

与特里布万大学的会谈与访问

访问尼泊尔特里布万大学是本次借调交流的重要组成部分。特里布万大学(TU)是尼泊尔首屈一指的大学,成立于 1959 年,是一所自治机构,其宗旨是创造和传播知识,强调研究,并通过大学主校区、62+2 所直属校区以及 1054 所附属校区来加强尼泊尔的学术和文化传承。该校承担了尼泊尔高等教育中近 80% 的学生培养任务。通过基于证据的研究,特里布万大学为政府、国际/非政府组织以及民间社会在政策制定、实施和改革方面作出了贡献。该校设有 5 个研究所和 4 个学院;各学院与研究所在学术项目开展中发挥主导作用,而研究中心则根据国家需求并面向国际可见度,在研究方面发挥关键作用。

侯教授正式会见了特里布万大学副校长、校长/教务长以及国际关系中心主任,就两校机构情况进行了交流。双方重点探讨了在尼泊尔喜马拉雅地区地质灾害与风险评估方面开展潜在合作的可能性。

访问期间还对特里布万大学中央图书馆(TUCL)进行了全面参观,并与馆长及其他工作人员会面。TUCL 被认为是尼泊尔最大的中心图书馆,成立于 1959 年,旨在根据大学校园的需求加强教学、学习和研究。该图书馆的服务范围已超出大学校园,不仅向公众开放会员服务,也向居住在尼泊尔的外国人开放。2015 年 4 月/5 月袭击尼泊尔的强烈廓尔喀地震在多个方面严重损坏了图书馆;然而,图书馆仍持续为所有会员、访客以及大学行政部门提供服务。

地质灾害评估野外考察

侯教授与特里布万大学合作伙伴 Thapa 教授及其研究团队共同参与了密集的野外考察。考察路线沿尼泊尔主要高速公路和道路廊道展开,这些道路大致呈东西向至西北向延伸。野外观察的目的是调查尼泊尔喜马拉雅复杂地质环境中现有地质灾害对基础设施和生计造成的潜在挑战。

(a)边坡防护工程

尼泊尔实施的边坡防护工程类型多样,从低成本措施到加固结构不等。考察中调查了国家公路沿线一处已经发生失效的预应力板锚固支护结构。

(b)开挖边坡稳定性评价

由于丘陵地区道路网络迅速扩展,在差异明显且复杂的工程地质条件下,开挖边坡稳定性评价是一个十分关键的问题。Hou 教授对开挖边坡进行了考察,以判断其潜在稳定性,并阐述了关键破坏机制以及适宜采用的工程措施的可持续性。现场讨论具有很强的实践应用意义,并对德国等欧洲地区与尼泊尔等发展中国家所采用的相关技术进行了比较。

(c)地质特征

尼泊尔喜马拉雅的地质特征形成于仍在持续的碰撞构造过程。该区域由四个主要构造带组成,即锡瓦利克带、小喜马拉雅带、高喜马拉雅带和西藏特提斯带;这些构造带由主要逆冲断层分隔,包括喜马拉雅前缘逆冲断层(HFT)、主边界逆冲断层(MBT)和主中央逆冲断层(MCT)。

考察路线穿越了尼泊尔喜马拉雅的多个岩石单元,主要包括小喜马拉雅带和锡瓦利克群。现场识别到的主要工程地质特征和岩石类型包括冲积沉积物、砂岩、砾岩、泥岩、石灰岩、钙质石英岩等;其中还观察到原生构造,如波痕,以及次生构造,如节理面上的羽状纹。

(d)低成本边坡稳定化与生态工程

降雨过程中及降雨之后发生的边坡失稳通常与开挖边坡有关。这类边坡常通过低成本技术进行治理,例如生态工程措施、地表排水、侵蚀控制排水沟以及石笼挡墙等。

(e)边坡失稳与滑坡

野外考察中观察到了边坡失稳和滑坡现象,其形成受到坡体几何形态、复杂地质条件以及人类活动干预的共同影响。部分滑坡受岩体不连续面控制,例如出露于坡面的主要节理组以及断层/逆冲断层等。

(f)工程项目

考察中还观察了位于尼泊尔西部、装机容量为 144 MW 的 Kali Gandaki “A” 水电项目。该项目为一座库容调节式水电站,于 2002 年建成。该电站曾是尼泊尔最大的电站,拥有一座 43 m 高的大坝、一条 6 km 长的隧洞,以及三台 48 MW 的 Francis 混流式水轮机,年发电量约为 842 GWh。

(g)岩壁蹦极体验与社区认知

在岩壁蹦极场地的体验令人印象深刻。该地点是尼泊尔最高的蹦极点,也是世界第二高蹦极点,高度为 228 m。蹦极点由一座 520 m 长的悬索桥连接,位于 Kali Gandaki 河峡谷之中。沿河道分布的峡谷高度变化较大,该流域内的峡谷也被认为是世界最深峡谷之一。

访问期间,侯教授还与当地居民交流,了解偏远村落中的生活方式,并感受到了他们友好的态度,这是一次令人愉快的经历。尼泊尔民众通常对游客持积极态度,并常秉持“客人即神”的观念。

结语

在欧盟委员会“LOC3G–101129729”人员交流项目框架下开展的本次特里布万大学深入访问与野外考察,使参与者受到喜马拉雅景观的启发,留下了长久记忆,并加深了对尼泊尔喜马拉雅地区地质灾害现象的认识。因此,有必要通过前瞻性创新研究,回应岩土工程和工程地质方面的潜在问题并提出解决方案。为推动特里布万大学与克劳斯塔尔工业大学之间合作的学术发展,未来有望进一步开展地质灾害评估、评价及其相关级联风险研究。

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