冰湖溃决洪水(glacial lake outburst flood, GLOF)是一种由冰湖突然大量排水形成的灾难性洪水,是高山地区的主要自然灾害之一,具有突发性强、海拔落差大等特点,严重威胁着下游人民的生命和财产安全。如何阐明冰湖溃决洪水事件的触发因素,重建和预测冰湖溃决洪水灾害,对下游地区防灾减灾管理至关重要。
为此,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调查了喜马拉雅中部波曲河流域贡巴通沙错(2016年7月5日溃决)和波曲一号(2002年5月23日溃决)两次GLOF事件(图1、图2),结合遥感观测、野外调查和流体动力学建模,重建了两次GLOF事件的演进过程,并模拟了未来不同泄洪情景下GLOF对下游地区的影响。
研究结果表明,贡巴通沙错和波曲一号溃决均由冰崩引发。由于地表松动且裹挟大量泥沙,贡巴通沙错溃决洪水在向下游演进的过程中由洪水转化为泥石流,其洪峰流量明显增加,并在下游的樟木镇增至约1600立方米每秒(图3)。由波曲一号湖溃决引起的洪峰值流量在聂拉木县约为1000立方米每秒。波曲一号冰湖仍存在溃决风险,预估其在完全溃决的情况下聂拉木县将可能遭受严重损失(图4)。无人机获得的高分辨率DEM(空间分辨率为0.15米)结果表明,在狭窄的山谷中能够更确地模拟洪水的范围和深度。
上述成果以“Reconstructing glacial lake outburst floods in the Poiqu River basin, central Himalaya”为题,近日在国际学术期刊《Geomorphology》发表。我所硕士生王雪为第一作者,张国庆研究员为通讯作者。研究得到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等项目的联合资助。
文章链接:https://www.sciencedirect.com/science/article/abs/pii/S0169555X24000138
图1 研究区概况
图2 贡巴通沙错和波曲一号溃决前后面积与水量变化
图3 冰湖溃决洪水水深和流速重建
图4 不同泄洪情景下波曲一号冰湖未来溃决洪水影响范围预测