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.     

基于高分影像与InSAR解译的西藏林芝则隆弄高位链式地质灾害发育特征分析

则隆弄沟位于西藏林芝米林县雅鲁藏布江右岸,属于震后影响区,因沟内地形陡峻、物源充足以及水源充沛,1950—2020年期间沟内高位地质灾害活动频繁,沟口村庄和桥梁长期遭受其严重威胁。根据现场调查与无人机航拍,结合多期遥感影像和InSAR数据,对则隆弄沟形成区高风险物源类别、数量以及流通区、堆积区的松散堆积物运动堆积特征进行解译,结果显示:目前则隆弄沟内形成区与流通区陡缓坡交界区域多级多期堆积有大量冰碛物松散物源,流动性较强,区域地质条件、地震活动、气象水文等因素为则隆弄高位链式地质灾害发生提供不稳定的物源结构、良好的临空条件和储藏平台、充足的势动能转换条件以及水动力条件。总结出则隆弄高位地质灾害链形成及演化过程为:高位冰崩（岩崩）-碎屑流-泥石流-堵江堰塞坝（湖）-洪水灾害,其长期具备高易发性和高危险性,后期应加强则隆弄沟高位地质灾害链的监测预警与风险防控。     

川藏交通廊道林波段冰川泥石流发育动态演化分析及监测预警方案

川藏交通廊道沿线山高谷深,地层岩性多变,新构造运动活跃,气候恶劣复杂,导致滑坡、崩塌、泥石流、冰湖溃决洪水等灾害极其发育,对铁路施工及运营带来严重影响.林芝-波密段就是典型地质灾害高发区域,常年受到冰川泥石流的影响,是川藏交通廊道重大灾害防治的难点区段.虽然目前在单沟尺度上对冰川泥石流的形成条件、影响因素、物源性质取得了一定的认识,但对于川藏交通廊道沿线不同类型的冰川泥石流诱发因素、区域发展演化规律及灾变指标的研究还较为初步,尚未构建完善的监测预警体系.借助多源长时序遥感影像、气象监测数据,结合野外实地验证和历史数据分析发现:川藏交通廊道周边区域冰川泥石流沟谷共99条,主要分布于恰青冰川-易贡乡、加拉贝垒-南迦巴瓦峰和古乡沟-嘎隆寺冰川一带;过去40年冰川经历了复杂的流动速度变化,表现为较小高海拔悬冰川活动性增强,大型沟谷冰川活动性减弱;自1973年以来,研究区冰川泥石流呈现频率增高、规模增大的特征.此外,从冰川泥石流发育沟道比降来看,发生高陡地形的滑坡、冰-岩崩诱发的泥石流频率增加.未来,冰川持续退缩,促使冰川源区冰瀑消失,发育更大规模的悬冰川,会增加这类冰川泥石流的风险;冰川泥石流形成及演化过程具有明显的灾变指标,如悬冰川裂隙密度增加、冰川速度增强、冰湖面积快速增加等.因此,基于以上认识,建议针对不同类型的冰川泥石流地建立完善的监测预警指标,并提出了融合卫星、航空遥感平台,气象、水文地面监测平台,地震动监测平台的冰川泥石流“空-天-地”立体监测框架,针对不同类型冰川泥石流进行灾变信息监测与预警判识,为川藏交通廊道安全施工运营提供技术参考.      

山区铁路建设中的泥石流灾害与防治对策

在分析已建山区铁路泥石流灾害的基础上 ,指出我国中西部多数在建和规划铁路新线都将穿过泥石流强烈活动区 ,存在着少数泥石流沟难以避饶、部分低频泥石流沟难以判定、青藏高原及周边地区大型冰川和融雪泥石流可能造成铁路毁灭性破坏等重大技术问题 ,提出了改进铁路地质勘察方法、利用高新技术和组织专家对铁路建设中泥石流问题进行专门研究等对策。     

北京门头沟区涧沟泥石流危险性调查评价

涧沟泥石流位于北京市门头沟区潭柘寺镇西北,本文分析了涧沟泥石流的基本特征和形成条件,预测了不同暴雨频率下的泥石流流量,结合泥石流的易发程度及可能造成的损失,评价了泥石流隐患的危险性,并提出了防治建议。     

雅鲁藏布江大拐弯地区末次冰期以来的冰川活动证据及其构造一环境意义

本文重点讨论雅鲁藏布江大拐弯入口地区末次冰期以来冰川活动的地貌学、^14C和^10Be定年结果及其构造一环境意义。在海拔3200m的观景台发现距今24—18ka的冰砾阜,说明末次盛冰期时大拐弯入口地区有大规模的冰川下移现象,并阻塞了雅鲁藏布江主河道,形成堰塞湖,暗示雅鲁藏布江在末次盛冰期时已经下切到与目前接近的深度。在海拔3150m的打林村阶地,其4级阶地上的砾石^10Be暴露年龄显示该阶地形成于距今9．0—8．7ka的末次冰期与新冰期之间的间冰期,意味着这一期间则隆弄冰川再次下移导致阻江。近60年来则隆弄冰川3次跃动,两度阻江,是20世纪3次气候突变的表征。雅鲁藏布江大拐弯入口地区末次盛冰期以来的冰川进退历史对气候变化有良好的指示作用,该历史与大拐弯入口地区的构造地质背景有密切的联系。     

甘肃黄渚镇“8.12”暴洪泥石流灾害类型特征及成因分析

黄渚镇位于地质灾害高频发地区—陇南山地的北部。2010年8月12日,黄渚镇一带遭遇百年不遇的暴雨,形成暴洪灾害,并诱发泥石流、滑坡、矿坑突水、道路岸坡坍塌等次生灾害,给当地群众及厂坝铅锌矿作业区造成重大灾害与损失。通过对本次暴洪泥石流灾害的特征及成因进行分析,得出：百年不遇的暴雨是灾害形成的直接原因,而人类不合理的活动则加重了灾害的危害程度,同时当地的地形地貌、地层岩性等条件也是灾害形成的有利条件。     

雅鲁藏布江大拐弯地区末次冰期以来的冰川活动证据及其构造-环境意义

本文重点讨论雅鲁藏布江大拐弯入口地区末次冰期以来冰川活动的地貌学、<'14>C和10Be定年结果及其构造一环境意义.在海拔3 200 m的观景台发现距今24～18 ka的冰砾阜,说明末次盛冰期时大拐弯入口地区有大规模的冰川下移现象,并阻塞了雅鲁藏布江主河道,形成堰塞湖,暗示雅鲁藏布江在末次盛冰期时已经下切到与目前接近的深度.在海拔3 150 m的打林村阶地,其4级阶地上的砾石10Be暴露年龄显示该阶地形成于距今9.0～8.7 ka的末次冰期与新冰期之间的问冰期,意味着这一期间则隆弄冰川再次下移导致阻江.近60年来则隆弄冰川3次跃动,两度阻江,是20世纪3次气候突变的表征.雅鲁藏布江大拐弯人口地区末次盛冰期以来的冰川进退历史对气候变化有良好的指示作用,该历史与大拐弯入口地区的构造地质背景有密切的联系.     

基于SAR/InSAR技术的雅鲁藏布江下游高位地质灾害早期识别

雅鲁藏布江下游位于印度板块和欧亚板块碰撞的前缘地带, 区域内新构造运动活跃, 高山分布众多, 属典型高山深切割区。由于独特的地质构造以及气候变化的影响, 区域内崩塌、滑坡、泥石流等地质灾害频发。文章采用Sentinel-1影像以及ALOS/PALSAR-2影像通过多种时序InSAR技术和SAR偏移量技术联合的方式对区域内2014—2020年高位地质灾害进行了识别。文章研究结果表明: 在研究区内共存在260处地质灾害形变区, 且大多位于海拔较高的沟道与山峰; 泽巴隆巴冰川沟中的岩崩形变体已经形成多条大型拉张裂缝, 一旦发生崩落极有可能形成堰塞湖; 受米林地震影响而复活的达波古滑坡后缘已经完全脱离, 左右两侧裂缝完全贯通, 滑坡一旦失稳会完全堵塞雅鲁藏布江。此研究提供了识别高山峡谷区高位地质灾害的SAR/InSAR技术方法, 为类似的地质灾害识别提供了参考。      

中巴经济走廊泥石流活动性分析 ——以中巴公路奥布段为例

中巴经济走廊内的中巴公路奥布段泥石流频发且类型复杂,严重影响着安全出行和贸易流通。在对中巴公路奥布段沿线泥石流沟谷纵剖面形态分析的基础上,揭示其形态指数特征和活动程度,并从区域地形、地质和气象等因素方面探讨了泥石流的活动性差异成因及危害性。研究发现：公路沿线泥石流类型主要包括冰川型和降雨型两种,冰川型泥石流为27条,降雨型为26条。冰川型泥石流活动性强烈,形态指数N ≥ 1的沟谷占冰川型沟谷总数的81%,多数沟谷形态呈下凹状;降雨型泥石流活动性相对较弱,形态指数N ≥ 1的沟谷占其总数的50%,沟谷形态多呈上凸状。研究区大落差地形、不同物源供给和充沛水源条件等对泥石流的发育和活动具有重要影响,也是不同类型泥石流活动性差异的控制因素。研究结果可为研究区泥石流预测和防治提供指导,也可为中巴经济走廊区内交通工程选线和泥石流防治提供参考。     

西藏东南雅鲁藏布大峡谷入口处 第四纪多次冰川阻江事件*

在第四纪的末次冰期、新冰期和小冰期期间,位于大峡谷入口处的则隆弄跃动冰川发生多次的快速前进,多次发生阻塞雅鲁藏布江事件,在大峡谷以上河段形成4期(Ⅳ~Ⅰ)的林芝古堰塞湖。¹⁴ C测年结果指示第2次、第3次和第4次堰塞湖分别发生在9760~11300aB.P.,1220±40~1660±40aB.P.和287±93~394±83aB.P.。估计Ⅳ~Ⅱ期堰塞湖库容量约2150km³,835km³和81km³。冰川阻塞湖坝的溃决释放突发性洪水,对下游的雅鲁藏布大峡谷河段及下游地区的环境产生巨大的影响。     

雅鲁藏布江色东普沟冰崩—堵江—溃决灾害数值模拟

为了揭示雅鲁藏布江色东普沟2018年10月17日冰崩—堵江—溃决灾害链的动力演化过程,基于Massflow数值模拟仿真平台,使用Fortran编程语言,根据研究区域地质条件特征对程序进行二次开发以优化Voellmy模型,模拟冰崩—泥石流动力过程;将模拟泥石流得到的堰塞坝体嵌入地形中,运用ArcGIS计算堰塞湖范围及体积,通过Manning模型模拟堰塞湖溃决洪水动力过程。采用分段模拟法再现冰崩—泥石流—堵江—堰塞湖—溃坝的完整动力过程,对泥石流运动过程中的流速、流深,坝体高度,溃决洪水的流深、流速等参数进行定量化研究,为色东普流域的防灾减灾工作提供有效支撑。为了揭示雅鲁藏布江色东普沟2018年10月17日冰崩-堵江-溃决灾害链的动力演化过程,采用Massflow数值模拟仿真平台,以Fortran语言为编程手段,根据研究区域地质条件特征对程序进行二次开发优化Voellmy模型,模拟冰崩-泥石流动力过程;将模拟泥石流所得到的堰塞坝体嵌入地形中,采用ArcGIS计算堰塞湖范围及体积,通过曼宁模型模拟堰塞湖溃决洪水动力过程。采用分段模拟法再现冰崩-泥石流-堵江-堰塞湖-溃坝的完整动力过程,对泥石流运动过程中的流速、流深,坝体高度,溃决洪水的流深、流速等参数进行定量化研究,为色东普流域的防灾减工作提供有效支撑。     

雅鲁藏布江中游杰德秀古湖的发现及其意义

在雅鲁藏布江中游山南宽谷段发现了一套湖相沉积地层,形成时代为晚更新世晚期,为冰川阻江形成的堰塞湖沉积物。野外调查发现该套湖相地层在桑日县、乃东县、扎囊县等地均有出露,综合研究认为其为一个东起桑日县扎巴村、西至贡嘎机场附近的大型古堰塞湖泊,面积达700多km2。通过区域调查,该堰塞湖形成的湖相沉积地层在贡嘎县杰德秀镇出露最厚,厚10余m,主要由粉砂质黏土层、细砂层组成,水平纹层等湖相沉积特征明显,本研究称之为杰德秀古湖。杰德秀剖面顶部14C日历校正年龄为15 680～15 105 aBP,属于末次盛冰期。对比林芝古湖、格嘎古湖和松宗古湖等雅鲁藏布江下游堰塞湖的沉积物特征和形成时间,认为杰德秀古湖发育于末次盛冰期。沉积相特征和湖水库容量模拟分析表明,该堰塞湖发育时期,雅鲁藏布江中游山南宽谷段并未完全封闭,为一个湖水面积巨大的过水湖或吞吐湖,类似于现代过水水库。桑日县扎巴村雅鲁藏布江河谷两岸分布有冰碛物,其与雅鲁藏布江中游山南宽谷段的湖相沉积地层的时空关系指示杰德秀古湖与冰川阻塞河道有关,杰德秀古湖是由于冰川阻江形成的冰川堰塞湖。研究结果也进一步说明,雅鲁藏布江现代水系形成以前,其中游不存在面积巨大的众多古湖泊,雅鲁藏布江也不是溯源侵蚀疏干多个古湖泊而形成的,在古湖泊形成之前,雅鲁藏布江已经贯通。雅鲁藏布江流域内的古湖泊是由于气候变化、新构造运动或地震活动等原因造成河道堵塞形成的堰塞湖。     

青藏高原南部邛多江盆地新建更新统洛村组地层特征及意义

错那-沃卡裂谷是青藏高原南部的众多新生代南北向裂谷之一,该裂谷中段的邱多江盆地沉积了大面积的第四纪湖相沉积物。此前由于地质调查程度较低,古湖积物的地表调查工作基本属于空白。本次调查对洛村-邛多江盆地古湖积物进行了详细研究,在洛村地区发现了完整的古湖积物的连续沉积,测制了地层剖面,开展了精确的光释光定年分析,结果显示其沉积时代为上更新世。鉴于区域上该套更新世地层出露面积广、厚度大,故新建地层单元,定名为洛村组(Qp 3 lc);并推测邱多江-洛村古湖可能是雅鲁藏布江中部超大古堰塞湖的一部分,洛村组是由藏南地区错那-沃卡裂谷和古大湖共同作用形成,初步计算了古湖出水口、湖面高度、湖水面积等参数。     

2018年雅鲁藏布江米林县加拉堰塞湖考证

加拉堰塞湖威胁其上下游的人口安全、城镇设施及生态环境。加拉堰塞体地处无人区,没有对外交通,调研困难,因此形成机制研究甚少。作者于2019年3月调研了堰塞湖现场,通过对残留堰塞体地形实测,堰塞体岩性及结构、沿途堰塞湖水毁现象调查,结合堰塞体粒度特征,查明了加拉堰塞体的物质组成、堰塞湖形成过程及湖区灾损机制。调查发现雅鲁藏布江下游左岸色东浦沟冰碛物3次活动堵塞河道形成堰塞湖,并于10月19日、31日两次溃决,溃口流量分别达到32000m3 ·s-1和19000m3 ·s-1。前两次活动入江体积达6500×104m3,堰塞体高度88m,蓄水至6.0×108m3后发生第1次溃决。第3次活动入江体积约1000×104m3,堰塞体垭口高度约67m,蓄水至3.26×108m3后发生第2次溃决,体现了源于冰碛物堆积、混杂大量冰块、含水率极高的类似泥石流堆积堰塞体的独特溃决机理和洪水特征。雅鲁藏布江大峡谷河段堰塞湖堵江事件频发,通过加拉堰塞湖形成过程、溃决机理研究,可以为本区域堰塞湖灾害应对提供参考。     

雅鲁藏布江流域水文分区研究

青藏高原水系众多,水文站点稀疏,观测资料匮乏,通过水文分区可以将相似流域归为一类,实现其有限测站水文资料向无资料区移用以及达到站网优化设置的目标。以雅鲁藏布江流域(以下简称雅江)为研究对象,利用气象资料和反映下垫面条件的土地利用和地形等物理因子,采用主成分分析、K-Means聚类分析等方法对雅江进行水文分区研究。研究中,根据气候和地形的垂直特征,将雅江划分为5个水文分区,分别为高寒荒漠区、高原温带河谷区、高原峡谷稀林区、高原冰川雨雪区和亚热带山地多雨区,并阐述了各分区的特征。最后,采用斯米尔诺夫检验的方法,选取具有长序列水文资料的站点进行检验,论证了分区结果的合理性。此项成果可为雅江无资料流域水文预测提供依据。     

雅鲁藏布江加拉白垒峰色东普流域频繁发生碎屑流事件初步探讨

以Landsat等中高分辨率多源遥感影像为基础,对色东普流域近40 a来冰川的分布和变化情况进行研究,梳理分析了2014年以来色东普流域内发生的8次碎屑流堵塞雅鲁藏布江事件,并结合雷达数据以及气象资料探讨该流域内频繁发生碎屑流事件的原因。分析结果表明:色东普流域内"陡-缓-较陡"的阶梯状地形为碎屑流频繁发生提供了地形基础,沟口河道的半堵塞状态、冰川后缘的大量裂隙、林芝地震和充沛的降雨量等多种因素共同作用导致色东普流域内碎屑流事件频发。依据研究结果预计未来较长时间内色东普流域仍会发生多次冰崩碎屑流事件,建议在雅鲁藏布江大峡谷区域内建立长期灾害监测预警体系,为色东普沟冰崩碎屑流灾害的应急工作提供有效支撑。     

雅鲁藏布江大拐弯典型泥石流全新世以来发育历史及活动特征

雅鲁藏布江大拐弯附近晚更新世末次冰期—全新世发育多期次泥石流, 组合形成了现代大规模扇形堆积体。以派镇蹦嘎沟泥石流为例, 采用地面调查、钻孔及14C测年等方法, 研究泥石流形成年代序列、堆积深度、冲出范围等特征, 分析结果表明: 现代蹦嘎沟依然有小规模的支沟泥石流发育且广泛堆积于沟道内, 现存堆积扇区域尚未发现泥石流堆积; 距今8500年左右为蹦噶沟全新世泥石流活跃期, 单期次累积堆积深度约10.9 m; 滨湖浅水相沉积(河流相)形成的浅灰色粉细砂中的两处碳样表明雅鲁藏布江现代河床在40~100年左右沉积深度约0.4 m, 年平均沉积速率4~10 mm; 海拔2906.1~2896.7 m及2849.4~2848.2 m处钻孔依次揭露厚度为9.4 m和1.2 m饼状青灰色粉质黏土, 推测发生两次堵江事件。上述结果可为该区域全新世以来泥石流活动性特征研究提供参考。