西部高山冰川阻塞湖引起的突发性洪水灾害研究

我国西部地区经常发生洪水灾害。此为当地干旱区自然环境状况的特点。作者经过实地考察中天山地区与喀喇昆仑山地区，认为这是由于冰川阻塞湖引起的突发性洪水灾害，并且获得关于洪水的第一手资料。认为该洪水类型具有暴发突然、变化快、历时短暂、发生地受冰川环境影响大等特点。初步判定关于冰川阻塞湖突发性洪水的排水机制可能。通过对叶尔羌河、昆马力克河及四棵树河的详细研究，利用混沌及分形等数理方法，计算出相关特性定量指标。发现可预报洪水序列与阻塞湖库容量有正相关关系。结合整个西部地区的冰川分布进行整合分析．发现冰川阻塞湖引起突发性洪水的发生规律。结合分析阿尔泰山、祁连山及西藏地区地理环境特点，认为塔里木盆地周边地区是冰湖洪水的突发区。加强对冰川阻塞湖洪水的研究，希望对未来的西部大开发，尤其是基础设施建设和保护起到辅助指导作用。     

近期喀喇昆仑山叶尔羌河冰川阻塞湖突发洪水及冰川变化监测分析

喀喇昆仑山叶尔羌河冰川突发洪水在1987年暴发之后沉寂了近10a,但最近10a(1997—2006年)突发洪水又频繁发生.2002年8月13日发生的冰川湖突发洪水,下游卡群站洪峰流量达4670m3·s-1,洪量125×106m3,远超过1987年实测上游冰湖最大蓄水量.利用多景Landsat 7 ETM+影像对该次洪水进行了研究分析,在克勒青河谷的影像上发现了长6.02km,面积3.01km2的冰川阻塞湖.利用2002年8月最大冰川湖的数据结合实测地形图,估算出冰坝较1987年实测值升高了约35m.分析周边气候资料认为,近20a夏季气温下降和冬季降水增加导致流域内冰川前进,冰川湖规模扩大,是叶尔羌河冰川洪水频率和幅度增加的主要原因.     

塔里木河洪水成因类型及特征探析

塔里木河也是我国最大的内流河,干流段起始于叶尔羌河、阿克苏河、和田河三河交汇口的肖夹克,归宿于台特马湖。通过对塔里木河它的三大支流阿克苏河、叶尔羌河、和田河洪水成因类型及洪水特征进行分析可知:塔里木河洪水在很大程度上受制于几大支流的洪水动态特征,主要分为冰雪消融型洪水、冰川突发性洪水、暴雨洪水、冰川融水与暴雨叠加混合型洪水四个基本的洪水类型,夏季的冰雪消融及冰雪消融与暴雨混合型洪水是塔里木河洪水形成的基本原因;具有洪水类型多样化,年最大洪峰流量发生时间跨度大,洪水过程线与支流相似度高等基本洪水特征。分析结果为流域水资源合理开发和人民群众生命财产安全提供了基本技术依据。     

新疆冰川湖溃决洪水发生规律的初步探讨

新疆冰川湖溃决洪水(以下简称冰洪)起落迅猛,洪峰很高。常常对下游地区的工农业生产和人民生命财产造成严重的危害。本文试分析这种特殊洪水的规律性,为防治冰洪害提供科学依据。新疆的冰洪发生在昆仑山和天山的西部地区,比较典型的流域有昆仑山北坡的叶尔羌河和克里雅河及天山南坡的昆马力克河.这些河流都发源于高山冰川,冰雪融水所占的比例很高。     

2009年夏季喀喇昆仓山叶尔羌河上游发生冰川跃动

喀喇昆仑山叶尔羌河冰川突发洪水在沉寂10 a后, 近10 a(1997-2006年)又频繁发生. 叶尔羌河上游支流克勒青河谷左岸喀喇昆仑山常年为冰雪覆盖, 有多处庞大山谷冰川, 其走向均为从喀喇昆仑山脉北坡向下流入河谷, 5条进入河谷的大山谷冰川长度和面积都分别超过20 km和100 km2.     

音苏盖提冰川的一般特征

在喀喇昆仑山乔戈里峰(海拔8611m西侧北坡和塔里木盆地西南部叶尔羌河上游支流克勒青河中段的南岸,即北纬35°55′—36°15′和东经75°55′—76°21′之间,沿东西向山谷横卧着一条规模巨大、气势十分壮观的现代冰川,这就是我国最著名的大冰川——音苏盖提冰川。根据最新编纂的叶尔羌河流域冰川目录,音苏盖提冰川的编码为“5Y654D53”,全称即:塔里木内陆水系(编码5Y6)叶尔羌河流域(编码5Y65)克勒青河(编码5Y654)音苏盖提冰川沟(编码5Y654D)53号冰川。     

新疆叶尔羌河冰川洪水考察取得重要成果

由中国科学院兰州冰川冻土研究所,新疆自治区水利厅及中国科学院新疆地理研究所等单位组成的新疆叶尔羌河冰川洪水考察队,在1985年、1986年工作的基础上,于1987年5月至6月继续就此项课题在喀喇昆仑山进行了野外考察工作。今年是三年来考察时间最长的一年,也是取得成果最大的一年。全队工作人员在当地维吾尔族群众的协助下,在极其险恶的自然环境中,克服了重重困难,收集到大量极其珍贵的科学资料,为南疆生产建设和填补这个地区的科学空白,做出了突出的成绩和贡献。 这次考察队的组成是:队长由张祥松同志担任,副队长由由希尧、李念杰、王万祥同志担任。考察队总人数38人,其中专业人员中,水文气象13人,冰川4人,地质地貌3人,测绘3人,遥测预警系     

新疆冰川、积雪对气候变化的响应(II):灾害效应

新疆地区冰川、积雪广泛分布,在其融水补给河川径流的同时,也常伴有冰川洪水、融雪洪水、冰湖突发洪水、冰川泥石流、冰雪崩和风吹雪等冰雪灾害发生,这些灾害对当地居民居住地以及重要国防干线的安全运营形成较大威胁.冰川、积雪变化直接影响到冰雪灾害发生的程度与影响范围,新疆的冰川洪水和冰湖突发洪水灾害主要发生在塔里木河流域的喀喇昆仑山、昆仑山以及天山南坡西部一带,融雪洪水灾害主要发生在新疆北部的阿勒泰地区、塔城地区和天山北坡一带,冰川泥石流、冰雪崩灾害主要发生在帕米尔高原、天山西段和西昆仑山地区,风吹雪主要在天山中、西段地区.随着全球气候变暖,尤其是新疆从1987年开始的气候由暖干向暖湿的转型,冰川退缩加剧,融水量增大,冰川洪水和冰川泥石流灾害随着冰川融水径流的增加而增多;而融雪洪水、雪崩和风吹雪随着气候变化引起的冬季积雪增加和气温升高,其灾害强度在增强;冰崩灾害随着气温升高引起的高山冰体崩解而呈增加趋势.在新疆地区,冰雪灾害主要表现为冰雪洪水,已观测到近十几年来在气候变化影响下冰雪洪水发生的频次和强度有增加的趋势,塔里木河流域的冰湖溃决洪水和冰川洪水及北疆春季的冰凌和融雪洪水已对当地的生命财产和社会经济发展带来巨大危害,新疆的水资源安全、灾害等问题日益凸显.预计未来,随着气候增温引起的冰雪融水径流的增加,相关的冰雪灾害增多,因而增加了冰雪灾害的危险程度,并可能形成若干新的灾害点.面对气候变化诱发的众多冰川、积雪灾害,目前还缺乏对灾害监测、预测预警方面的适应对策.因此,在全球气候变化不断加速的趋势下,冰雪灾害应引起有关方面的足够重视,加强气候变化对冰雪灾害的影响评估和适应性管理对策研究,使科学技术在减灾方面发挥主导作用.     

冰川洪水的某些特征——以新疆地区河流为例

在现代冰川区,常有冰川洪水暴发,影响国家建设。对其加以研究,对于山区经济建设是十分必要的。据现有资料,我国的冰川洪水主要发生在新疆的西昆仑山、喀喇昆仑山及中国天山西部地区,藏南地区也频繁发生。根据其成因可分成两种类型:冰湖溃决型和冰川融水型。     

玛纳斯河洪水规律及其影响因素分析

高山冰川作用流域的洪水径流,是能量,水量平衡和冰川调节的产物,它由冰川融水、积雪融水和一些有效液态降水组成。本文以玛纳期河为例,研究了洪水的发生类型,特征和形成机制,并用数理统计方法分析找出了影响洪水的主要因素。     

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35000km^2,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.     

1961—2006年叶尔羌河上游流域冰川融水变化及其对径流的影响

叶尔羌河是塔里木河的主源之一,发源于喀喇昆仑山北坡,冰川融水是其主要补给.以叶尔羌河流域库鲁克栏杆水文站以上流域国家气象台站的月降水与月气温资料、90 m分辨率的数字高程模型(DEM)以及1970年代的冰川分布矢量数据为基础,利用冰川度日因子融水径流模型重建了叶尔羌河上游流域平均冰川物质平衡、冰川融水径流序列,分析了叶尔羌河上游流域冰川融水径流变化的特征、趋势及其对河流径流的影响.结果表明:1961—2006年流域冰川平均年物质平衡为-163.1 mm,累积物质平衡为-7.5 m,平衡线平均海拔为5 395.7 m.1991年之后流域冰川物质平衡呈显著负平衡,平均年物质平衡为-301.2 mm,1991—2006年与1961—1990年相比平衡线平均高度上升了64.2 m.1961—2006年流域年平均冰川融水径流深为807.7 mm,冰川融水对河流径流的补给比重为51.3%;2000年之后冰川融水对河流径流的补给比重增大到63.3%,与多年平均值相比冰川融水对河流径流的贡献在2000年后明显增大.     

天山麦茨巴赫冰川湖突发洪水特征及其与气候关系的研究

根据１９５６年以来天山昆马力克河麦茨巴赫冰川湖突发性洪水记录,分析了该冰川湖突发性洪水与气候要素特别是气温间的关系,认为冰川湖迅猛排水受制于年内气温波动引起的伊力尔切克冰川消融期与消融强度的变化,该冰川湖迅猛排水时的洪峰流量与总洪水量具有逐年增加的趋势,这种增加趋势与天山地区区域性温暖化有密切的关系．     

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。     

天山麦兹巴赫冰川湖突发性洪水分形特征研究

冰川湖突发性洪水具有强烈的随机性和不确定性。文章以天山麦兹巴赫冰川湖突发洪水为例。应用其近４０ａ来实测的３７次冰川突发洪水的洪峰流量等实测资料,从洪水时间序列出发,应用非线性动力系统重构技术,探讨了冰川湖突发洪水的分形特征,计算得出了关联分维数Ｄ２和Ｋｏｌｏｍｏｇｏｒｏｖ熵。结果表明,冰川湖突发洪水的时序分布具有分形特征,是其内在的非线性动力系统演化的结果。     

百年来天山阿克苏河流域麦茨巴赫冰湖演化与冰川洪水灾害

阿克苏河源区的冰川融水和冰湖溃决洪水, 对我国境内阿克苏河乃至整个塔里木河的径流补给及下游的防洪安全都有着举足轻重的作用. 萨雷扎兹-库玛拉克河的麦茨巴赫冰川湖(Merzbacher Lake)为众多冰川湖中最大的一个, 同时又是频繁发生突发性溃决洪水的冰湖, 在1932-2008年的67 a内发生溃决突发性洪水62次, 其频率高达92.5 %以上. 随着气温的变暖, 冰川减薄后退, 冰川融水增多、 冰湖库容增加, 洪水总量在不断增大. 冰川洪水的总量已经由1960-1970年代的1×10~8m~3左右, 增加到1990年以来的3×10~8～4×1~8m~3 , 最高达5×1~8m~3 多; 年最大流量1990年代较1950年代增多37%, 洪水频率也在不断增加. 库玛拉克河流域冰川物质平衡变化也对冰湖溃决洪水影响很大, 冰川消融的越多, 产生的冰川洪水洪峰也越大. 随着全球气候进一步变暖, 将会加大下游的防洪压力. 所以, 要加强冰川消融观测及冰湖水位的监测, 建立预警系统, 进行冰湖溃决洪水预报, 为下游的防洪安全和水电安全运行提供科技支持.     

中国喀喇昆仑山、慕士塔格公格尔山典型冰川变化监测结果

以世界第二高峰乔戈里峰(K2,海拔8611m)闻名的喀喇昆仑山,发育着规模巨大的山地冰川.国内、外科学工作者曾对喀喇昆仑山进行过许多次科学考察和探险活动.     

叶尔羌流域主要洪水类型成因及规律研究

结合新疆叶尔羌河流域近60年洪水资料,对流域四类洪水的主要成因和洪水规律进行剖析,并提出防洪建议。结果表明:(1)叶尔羌流域冰川消融型洪水一般主要出现在7月-8月份,从上游卡群站到下游出口冰川消融型洪水的洪水传播衰减率一般较小;流域量级、洪涝灾害影响较大的为冰川溃坝型洪水,该类洪水主要在每年的6-11月高发,7月和11月份发生频次较低;暴雨洪水发生的时间一般集中在7月中旬到8月的下旬,洪水过程较为简单,洪水上涨和下落的历时较短;流域60年来混合型洪水只发生3次,发生几率较低。(2)在掌握流域洪水类型、成因及规律基础上从工程及非工程措施方面提出具体防洪建议。研究成果对于指导流域防洪减灾规划具有重要的参考意义。     

新疆天山冰川区融雪洪水规律探讨

本文以新疆天山南坡、北坡河流的控制水文站设计洪水为例,研究了天山冰川区域设计洪水与流域面积的综合关系。提出两者基本为线性相关的特性,此特性可应用在无实测水文资料的冰川地区,也可作为有实测流量资料河流的合理性分析与宏观控制。本次采用了10余条河流、11个控制水文站的共300余年的流量资料,是对冰川区域设计洪水特性的深一步的分析探讨。     

2015年夏季南疆地区高温冰雪洪水特征

2015年7月中旬开始至8月初,新疆地区受东移的伊朗高压控制,新疆南疆塔里木河流域及其周边区域遭遇历史同期罕见高温天气.南疆地区和天山山区7月平均气温分别为27.9℃、17.8℃,较常年分别偏高2.3℃、2.6℃,偏高幅度均居历史同期第一位;南疆及天山山区共计42站7月平均气温突破同期历史极值,使该地区从高空到地面不同高度气温都同时升高.0℃层高度都高于雪线高度,导致南疆多条河流发生冰雪消融性洪水,造成不同程度的洪水灾害.此次由高温天气产生的多条河流冰雪消融性洪水,由于具有充足的水热因子,致使南疆多条河流超过警戒流量和保证流量.尼雅河出现有实测资料以来第2位的洪水,阿克苏库玛拉克河发生有实测资料以来第3位的洪水;发生洪水的河流范围之广、持续时间之长历史罕见,叶尔羌河、玉龙喀什河、喀拉喀什河超警戒流量持续时间在半个月以上,叶尔羌河达到25 d.通过对历年冰雪消融性洪水资料分析,洪峰流量和日流量（洪量）与高空温度有较好的相关性,由此建立冰雪消融性洪水预报模型,应用在2015年夏季洪水预报中取得明显的效果,对于今后预报此类洪水提供了有益的借鉴.