西藏典型冰湖溃决型泥石流的初步研究

西藏地区冰川面积约为35000km2,是我国现代冰川分布最多的地区,也是现代冰湖分布最多的地区.在现代冰川前进或跃动、冰舌断裂、冰湖岸坡出现崩塌或滑坡、温度骤然增加导致冰川融化加速、湖口向源侵蚀加剧、坝体下部管涌引起塌陷等诸多可能因素的影响下易造成冰湖溃决,出现洪水、稀性泥石流、粘性泥石流等危害方式,造成的灾害远远大于由降水引发的泥石流灾害,常常形成危害严重的地质灾害链.     

冰湖溃决灾害风险研究进展及其展望

系统回顾了国内外冰湖溃决灾害风险研究现状,结果显示,以往冰湖溃决灾害风险评估研究过多集中于冰湖溃决致灾诱因、特征,溃决危险性评价和溃决概率预测以及溃决洪峰流量及其演进模拟研究等自然风险方面,而承灾区经济社会系统脆弱性、暴露性和适应性风险研究却较为缺乏。因此,开展冰湖溃决灾害综合风险研究,不仅对冰湖溃决危险性评价意义重大,而且对于下游承灾区防灾减灾和预警体系建立也具有重要的理论参考价值。     

气温对西藏冰湖溃决事件的影响

西藏冰湖溃决是多因素引发的突发事件。由于溃决冰湖多位于高海拔、人烟稀少的地方,对于其独特的地貌因素、构造成分提取十分困难,所以作者仅研究气温这一易获取的重要因素对西藏冰湖溃决的影响。冰湖溃决与气候的波动变化有着密切联系,在全球平均地表温度持续上升的背景下,研究气温对于西藏冰湖溃决的影响,是十分重要的。考察了西藏的14次溃决事件,结合邻近12个溃决冰湖的9个气象站的年值气象资料和日值气象资料进行分析,发现冰湖溃决是年均温剧烈波动后区域响应的结果,波动越大,冰湖溃决发生的几率越大。还研究了溃决当年和溃决前一年的正积温值(T) 和积温增长速度（积温拟合曲线指数a),发现溃决事件发生当年的正积温值和积温增长速度普遍大于溃决的前一年。根据正积温值与积温拟合曲线指数,建立幂函数曲线公式来界定易溃决事件和不易溃决事件。根据上述分析,推荐选择长序列的正积温值与积温曲线指数,作为考量指标以研究西藏冰湖溃决事件。     

喜马拉雅山中段波曲流域近期冰湖溃决危险性分析与评估

西藏聂拉木县波曲流域内分布有大量的冰湖,对2000/2001年度卫星遥感数据遥感解译获取了冰湖的分布及面积;对比1987年的数据发现,经过15 a流域内冰湖数量和面积均发生了巨大的变化.通过野外考察获取了重要冰湖的溢流状态、冰碛堤稳定性、冰川影响等资料,在此基础上使用直接判别法和冰湖溃决危险性指数(I_dl)进行了冰湖溃决危险性评价,所有冰湖中有9个处于高度危险状态的,3个处于较高危险的,2个处于稳定状态,其余35个处于相对稳定或趋于衰退状态.冲堆普下游、科亚普下游和主河至科亚普汇口以下为高度危险区,塔吉岭普下游、如甲普下游和章藏布下游处于较高危险,其他支沟下游及所有上游区处于冰湖溃决相对安全区.基于危险性评价结果,建议下游根据危险性大小,采取相应的应对措施以减轻冰湖溃决泥石流的危害.     

亚洲水塔冰湖变化与冰湖溃决灾害风险及应对

青藏高原超常的气候变暖引起亚洲水塔失衡。亚洲水塔失衡伴随着冰川普遍退缩、冰崩以及冰湖溃决等冰冻圈灾害频发,进而冲毁公路、桥梁和村庄,对下游居民生命财产安全和社会经济发展造成严重影响。在第二次青藏高原综合科学考察中,通过实地考察、遥感监测和台站观测等手段,对亚洲水塔冰湖和冰湖溃决进行了广泛深入的研究。发现2020年时亚洲水塔共发育冰湖14 310个,面积1 148.3 km²,其中西藏自治区冰湖7 312个,面积642.6 km²。1990年以来,亚洲水塔冰湖数量和面积增长均超过20%。评估发现,亚洲水塔有1 256个极高危险和高危险冰湖,其中182个冰湖存在溃决的极高风险或高风险。喜马拉雅山东段和藏东南地区是当前亚洲水塔冰湖最为集中、扩张幅度最大、溃决洪水灾害最为严重的区域,也是溃决风险极高冰湖分布最多的区域,为冰湖研究和灾害防控的重点区域。在未来的冰湖研究和预警防控工作中,需要提高对冰湖溃决风险的精准识别,加强冰湖溃决监测预警体系建设,强化布局冰湖溃决洪水的次生灾害和跨境威胁的应对等。     

西藏嘉黎吉翁错冰湖溃决机制特征

正在全球气候变暖背景下,青藏高原及周边地区的冰川整体处于快速退缩状态,导致冰川的不稳定性增加,冰川灾害的风险程度加剧,如冰崩、冰川跃动、冰湖溃决洪水和冰川泥石流等灾害事件频发(邬光剑等,2019)。据不完全统计,自20世纪以来,西藏冰湖溃决灾害呈增加趋势,已有33个冰湖前后发生37次溃决,主要分布于海洋性和大陆性冰川的过渡带,以及帕隆藏布流域的海洋性冰川地带,溃决机制也呈多样化发展(刘建康等,2019)。     

亚洲高山区冰湖溃决洪水事件回顾

冰湖溃决洪水是由冰湖快速大量释水所导致的自然灾害。在全球变暖背景下,亟待建立完整的冰湖溃决洪水数据库,以进一步对冰湖进行危险性评估和风险管理。整理了亚洲高山区（青藏高原及周边地区）的冰湖溃决洪水资料,得出冰湖溃决洪水主要分布在天山山脉、喀喇昆仑山、喜马拉雅山脉、念青唐古拉山、横断山等区域。20世纪以来,亚洲高山区共计发生冰湖溃决洪水277起,其中冰碛湖溃决洪水113起,冰坝湖溃决洪水164起。导致冰碛湖溃决的诱因以冰-雪崩或冰川滑塌为主导,占50.1%,埋藏冰融化或管涌、强降水或上游来水、滑坡-岩崩以及地震占比分别为23.1%、18.5%、7.4%和0.9%。1980年以来,冰碛湖溃决洪水的发生频率呈较弱的增长趋势;但由于发生溃决的冰湖趋于小型化,其溃决水量与洪峰流量在喜马拉雅山脉、天山山脉等地区呈显著下降趋势。2010—2018年间喜马拉雅山脉中段发生8起冰湖溃决洪水事件,远高于天山山脉、喜马拉雅山脉东段和念青唐古拉山等地区,成为新的高发区,是未来重点关注的地区。在未来冰湖溃决洪水频率可能增加的状况下,相关国家和地区在应对冰川灾害、实现区域防灾减灾等方面需要加强沟通交流,共同建立跨区域协调的防灾体系。     

冰湖溃决评价体系研究进展

受全球气候变暖及人类活动的影响,冰川环境正在发生着巨大的变化,冰湖溃决灾害已成为当前山区经济可持续发展中的突出问题。为能综合地对冰湖溃决进行科学的评价,文章回顾了国内外冰湖溃决评价体系的研究现状,系统总结了国内外现有冰湖溃决评价方法及研究的主要内容,对各评价方法的优缺点进行了讨论,并对冰湖溃决评价的未来研究方向做了探讨,可为冰湖溃决评价的系统方法研究提供参考。     

西藏喜马拉雅山脉中段冰湖变化与溃决特征分析——以桑旺错和什磨错为例

年楚河流域是西藏自治区农业相对发达的地区,流域内冰川发育较好,冰川融水是地表径流重要的组成部分,冰湖溃决洪水灾害也威胁着下游村镇和城市。本文利用遥感技术对流域内桑旺错和什磨错两个冰湖特征进行分析,结合实地野外调查,对冰湖变化和溃决特征展开讨论。结果表明：1987-2018年,桑旺错和什磨错都呈扩张趋势,面积分别增加了0.31 km²（5.56%）和0.954 km²（96.9%）,变化率分别为0.054 km²·（10a）^-1和0.311 km²·（10a）^-1。桑旺错和什磨错侧碛垄、终碛垄为松散堆积物,结构松散、稳定性差。桑旺错出水口开阔,出水流畅。什磨错没有出水口,在最内侧终碛垄外有渗流。桑旺错和什磨错后缘冰川冰舌相接,冰舌陡峭,冰舌崩塌可能性较大,同时两湖侧碛垄稳定性较低,也存在崩塌的风险。桑旺错溃决风险较小,什磨错溃决风险较大。     

冰湖溃决泥石流形成的临界条件

随着全球气候的变暖, 在世界上许多高山峡谷区的冰湖溃决及其溃决洪水引发的泥石流, 经常对下游居民及其他基础设施造成极为严重的危害. 使用水槽试验的方法, 从单宽流量和库容、沟道纵坡、堆积物粒径3个方面探讨了冰湖溃决泥石流形成的影响因素和临界条件. 结果显示: 冰湖溃决泥石流形成与否不仅与溃决洪水提供的能量有关, 还与参与泥石流活动的沟床物质特性紧密相关. 通过对试验数据的分析, 当泥石流形成的特征参数K>2.66时, 冰湖溃决洪水可以演化为泥石流. 该种方法可以对危险性冰湖的预测提供理论参考.     

喜马拉雅高海拔山区冰湖溃决时空分异特征

全球气候变暖导致了喜马拉雅高海拔山区的环境变化,冰湖溃决频繁发生,给下游人民和设施造成了巨大的损失.为了解喜马拉雅高海拔山区冰湖溃决时空分异特征,利用地貌分析、时序分析和气候扰动分析方法,分析了喜马拉雅高海拔山区冰川冰湖变化及环境特征,阐明了喜马拉雅高海拔山区冰湖溃决时空格局和演化规律.结果表明：（1）1980‒2014年间喜马拉雅高海拔山区气温和降水均显著增加,且增加速率北坡大于南坡.受地形与气候条件控制,喜马拉雅山北坡冰川损失更为严重;西喜马拉雅比东、中喜马拉雅冰川损失更为严重.冰湖集中分布在中喜马拉雅地区,而喜马拉雅山南坡分布冰湖相对于北坡更多.1990‒2015年间南坡冰湖数量与面积增幅均大于北坡,新增冰湖海拔高于消失冰湖.（2）20世纪以来,喜马拉雅及周边高海拔山区113个冰湖发生了249次溃决;溃决冰湖集中分布在河流陡河段或极陡河段;气候变暖导致区域冰湖溃决数量呈现非线性增加趋势,1901‒2020年间冰湖溃决存在断点1966+37/‒31年,冰湖溃决对升温速率存在20年尺度的滞后效应.研究结果可为应对气候变化下防灾减灾和跨境灾害风险防控提供科学依据.     

希夏邦马峰东坡冰川与冰川湖泊变化遥感监测

1977-2003年的遥感影像显示,希夏邦马峰东坡的冰川在迅速退缩,而其相应的冰川湖泊在迅速增大.南部的吉葱普冰川每年的退缩速度57099 m²,冰舌退缩48 m·a^-1,相应的卢姆池米冰湖面积增加速度大约为79048 m²·a^-1;北面的热强冰川退缩速度在63224 m²·a^-1,冰舌退缩71 m·a^-1,相应的扛西错冰湖面积增加约73 425 m²·a^-1.从这两个冰湖的类型和变化分析,认为其具有发生冰川湖泊溃决洪水的潜在危险.     

西藏地区冰崩灾害研究进展

随着全球气候的变暖,青藏高原地区冰川消融、退缩加剧,稳定性降低,增加了冰崩灾害的发生频率。西藏地区作为青藏高原的主体部分,其冰川的稳定影响着我国及周边国家的水源及生命财产安全。文章通过梳理国内外冰崩的研究现状,整理了西藏地区冰崩灾害的定义;从地形因素、构造运动和气候作用角度分析了冰崩形成机制;归纳分析了冰崩—冰湖溃决—泥石流链式灾害、冰崩—堵溃—泥石流链式灾害、冰崩—直接型泥石流（山洪）灾害3种类型冰崩灾害链的特征;阐述了目前冰崩灾害监测预警的手段及特点,认为多种监测方式联合是冰崩灾害监测的发展趋势,展望了冰崩灾害的研究体系,以期能为后续的研究工作提供思路。     

冰湖溃决泥石流的形成、演化与减灾对策

本文分析了主要由冰滑坡和冰崩入湖导致的冰湖溃决的机理和条件.进而,从气候条件、水文条件、终碛堤、冰湖规模、冰滑坡、沟床特征和固体物质补给等方面分析了冰湖溃决泥石流的形成条件和特点,归纳出冰湖溃决泥石流沿程演化的6种模式:溃决洪水-稀性泥石流、溃决洪水-黏性泥石流、溃决洪水-稀性泥石流-黏性泥石流、溃决洪水-黏性泥石流-稀性泥石流、溃决洪水-稀性泥石流-黏性泥石流-稀性泥石流和溃决洪水-黏性泥石流-稀性泥石流-洪水.针对冰湖溃决泥石流突发性强、频度低、洪峰高、流量大、流量过程暴涨暴落、破坏力强和灾害波及范围广等特点,提出了7点减灾对策.