冰湖溃决洪水（Glacial Lake Outburst Flood, GLOF）是高山地区的主要自然灾害之一，具有突发性强、海拔落差大的特点，到达下游区域时往往会演变成大型泥石流，致使沿途基础设施和居民生命财产遭受惨重损失。位于青藏高原念青唐古拉山东段的尼都藏布流域，在过去十年里接连发生了两次GLOF事件（2013年然则日阿错溃决和2020年吉翁错溃决），洪水摧毁了当地道路、桥梁、通讯设施、牧场、民房等，造成经济损失达上亿元（图1），但这两起冰湖溃决链的成因和机制仍不清楚。
为加强对历史GLOF事件的成因和机制研究，评估区域冰湖危险性和溃决风险提供科学依据，中国科学院青藏高原研究所环境变化与多圈层过程团队张国庆研究员等综合运用卫星遥感、水文模型和野外实地考察，系统研究了然则日阿错、吉翁错这两个溃决冰湖的面积、水位和水量变化特征，以及溃决前后冰湖母冰川与侧碛地形变化，揭示了冰湖溃决的原因和机制，重建了下游洪水淹没的演进过程。
研究发现，冰崩是导致然则日阿错溃决的直接原因，最可能的溃决机制是漫顶溃坝（图2a）。其溃决过程具体表现为冰崩体落入湖中，激起的涌浪冲刷坝体薄弱鞍部，并最终引发溃坝（图3a）。吉翁错的溃决，主要触发因素为侧碛滑坡，其溃决机制更可能是坝坡失稳溃坝（图2b），其溃决过程具体表现为滑坡体入湖导致冰湖水位快速上升，出水口流量增加，侵蚀坝体，导致坝体决口（图3b）。
然则日阿错在2013年溃决前，面积扩张了123%；吉翁错在2020年溃决前，面积扩张了54%，溃决水量分别约为7.9 106m3、1.1 107m3，洪峰流量分别约为7500m3/s、5100 m3/s。科研人员建议，对于具有多种危险要素组合的冰湖，如存在扩张迅速、陡峭的母冰川，边坡、母冰川存在裂解作用或下游入河口坡度大的冰湖，亟需开展更加密切的监测和调查。
上述研究成果以“Cascading hazards from two recent glacial lake outburst floods in the Nyainq ntanglha range, Tibetan Plateau“为题，近期在国际期刊《Journal of Hydrology》上发表。我所博士生彭梦儿为第一作者，张国庆研究员为通讯作者。该研究获得第二次青藏高原综合科学考察研究、中国科学院战略性A类先导专项、青藏高原地球系统基础科学中心和国家自然科学基金等项目的联合资助。
论文链接：https://www.sciencedirect.com/science/article/abs/pii/S0022169423010971
图1 研究区和洪水路径沿途受损情况
图2 两起GLOF事件溃决原因调查证据
图3 两起GLOF事件灾害链机制示意图
