使用数字高程模型和中国MODIS逐日无云500m积雪数据,研究了新疆高寒山区的叶尔羌河流域.根据泥石流灾害点的分布特征,该区域被划分为泥石流发育区(极高/高易发区)和非发育区(低/极低易发区),并分析了各分区的地质条件和积雪演变特征.研究结果表明:(1)泥石流发育区主要的地质条件:海拔为4 000~5 000m、坡度为8°~20°、阴坡坡向(占发育区3.10%).灾害点多集中在海拔小于3 000m、坡度为8°~20°、半阴坡的区域.(2)极高易发区的积雪覆盖百分比(SCP)在所有区域中最小(平均SCP为10.26%),年际变化最大(标准差条带面积最大).高易发区绝大部分时间SCP最高(平均为40.52%),年际变化较小.(3)泥石流发育区的积雪天数(SCD)为110.6d,长于非发育区(86.86d),积雪开始时间(SCOD)和融雪开始时间(SCMD)也较早(SCOD:339.46/342.70DOY;SCMD:97.59/102.46DOY).两个区域的SCD和SCMD均呈现减少趋势,SCOD呈增加趋势,但发育区的变化趋势较为显著,使其SCD更长.对叶尔羌河流域泥石流发育地形和积雪演...
冰雪型地质灾害链是藏东南地区重大工程建设中的重要风险源,分析灾害链的演化规律可为重大灾害隐患识别和风险研判提供支撑.以直白沟为对象,通过野外调查、遥感解译和灾害监测,研究了孕灾背景的演化和1950年以来的6次灾害链事件的活动特征.结果表明:直白沟冰雪型地质灾害链是由冰川活动和高位岩崩驱动的,演进模式分为相变驱动物性变化成链和多要素级联效应成链两类,灾害链的活跃程度受地震作用显著控制.孕灾条件中的冰川和冰碛物的时空演化控制了灾害链的活动特征,地震和冰川消退驱动链首灾害由冰川跃动向高位岩体转换,物源增多和冰水相变作用增加了灾害链的演进长度和规模.现状直白沟内的则隆弄冰川退缩严重,由冰川跃动启动灾害链可能性减小,而由地震及冻融循环诱发的高位岩崩启动灾害链的可能性显著增强.
古乡—通麦段位于西藏自治区波密县境内,由于高海拔的地理位置和藏东南海洋性冰川气候,冰川泥石流灾害的发育主要受降雨和温度的影响。在降雨的作用下,不稳定的颗粒和坡体会被冲进沟道内,使坡体的稳定性降低;同时,高海拔位置的山体反复冻融,会导致岩体、坡体出现结构变形,使岩体和坡体表层和内部不断出现结构性破坏。高海拔山体产生的大量堆积体,随着滑坡、崩塌等灾害突发性地涌入进沟道内,造成冰川泥石流灾害。基于此,研究古乡—通麦段冰川泥石流灾害的发育规律和机理,并给出相关预防措施,可为今后冰川泥石流灾害的预防提供参考。
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。
选取波密县Landsat 8 OLI影像,引入冰川泥石流时空判识度,提取冰川泥石流范围信息。结合冰川泥石流纹理变化规律构建初步判识模型及二次判定规则,获取冰川型泥石流边界。研究结果表明:单期影像随机森林分类精度均在83%以上,分类效果较好;文中方法提取的冰川泥石流更接近于目视解译的面积,且误差相较最小。
冰湖溃决是青藏高原的典型山地灾害之一,严重威胁川藏交通廊道的安全。开展沿线地区的冰湖灾害调查和溃决风险评估,并制定针对性的防控对策十分必要。选取西藏波密的丹卡弄巴冰湖为研究对象,通过遥感解译、野外调查、工程地质类比、数值模拟等方法,查明了冰湖、冰川积雪区、形成流通区、堆积区等分区流域的发育特征,提出了丹卡弄巴具有发生冰湖溃决和形成泥石流的条件,揭示了高位冰崩、冰川跃动、雪崩等是引发冰湖溃决的主要诱因类型,计算了终碛垄发生全溃的洪水流量曲线,模拟了泥石流在下游沟道的演进过程。结果显示,冰湖全溃条件下形成的泥石流将对堆积区28户85人造成淤埋的直接危害,还将挤占帕隆藏布河,造成主河偏流,对右岸沿河的川藏交通廊道及其附属设施等造成路基水毁的间接危害。对川藏交通廊道沿线冰湖发育区开展灾害调查和风险评估进行初步探索,可供西藏国土空间风险管控、水利水电开发、冰湖景区选址等冰湖灾害评价提供借鉴。
天摩沟是西藏东南部典型的泥石流沟,分别于2007年、2010年和2018年暴发泥石流灾害,对当地居民和川藏公路造成多次危害。通过多期次遥感解译、现场调查、现场观测等手段确定历次泥石流事件前后物源分布和类型,运用GIS统计和剖面测绘,对比不同时期该泥石流沟物源面积平面和剖面上的变化,研究该沟物源的动态演变。天摩沟泥石流物源类型主要为冰碛型物源、崩滑型物源和侵蚀型物源。平面上,冰碛型物源面积最大,崩滑型物源最集中,侵蚀型物源延伸距离最远。剖面上,主沟道13°~23°物源变化最活跃,其中17°~23°为泥石流侵蚀型物源启动部位,13°~17°为泥石流侵蚀最剧烈部位。天摩沟物源动态演变特征为逐年雪崩堆积物的"汇聚快融"效应,以及该效应引发的沟道底部和两侧松散物质的失稳。具体表现为海洋性冰川前缘雪崩活跃,每年10月至次年6月雪崩堆积物在主沟内堆积并向下游延伸,最远可达1800 m; 7—9月雪崩堆积物快速消融,释放出裹挟在雪崩堆积物中的松散物质,加速泥石流物源汇聚,并使沟道内径流量急剧增大,径流激增侵蚀主沟两侧老冰碛物,使其转化为泥石流物源。研究天摩沟泥石流的物源演变特征,可揭示帕隆藏布流域泥石...
为充分发挥国产高分辨率卫星数据的优势,探索中巴经济走廊沿线地区地质灾害遥感调查方法,文章以高分二号(GF-2)遥感数据为主要信息源,对中巴公路G314沿线奥依塔克—塔合曼段(简称"奥-塔段")的滑坡、泥石流、崩塌、冻融泥流、冰湖溃决、冰碛物长程滑坡等地质灾害进行1∶50 000详细解译,共圈定灾害点146处,结合实地验证结果,综合分析了灾害形成的地质环境、分布特征及发育规律,给出了防治建议。研究结果为中巴公路沿线的地质灾害研究提供了基础资料,也为GF-2数据在地质灾害调查中的应用提供了技术支持。
巴曲冰湖溃决型泥石流紧邻川藏铁路某车站,可能对其建设及运营产生威胁。首先基于现场调查和遥感解译查明了巴曲泥石流的基本特征,采用规范公式计算了巴曲暴雨泥石流的动力学参数。然后采用无量纲堵塞指数(DBI)评价了巴曲沟内7个主要冰湖堰塞坝的稳定性。评价结果表明:巴曲1#冰湖堰塞坝的DBI值处于非稳定区,3#、4#和6#堰塞坝的DBI值处于非稳定区与稳定区之间,存在发生冰湖溃决的风险。最后,采用快速物质运动模拟软件(RAMMS)单相流数值方法,模拟分析了巴曲沟在4个极端场景下的冰湖溃决演进过程。模拟结果显示:巴曲冰湖溃决后的演进过程分为开始-汇流-冲出-停积四个阶段,共历时约4.5 h。在1#—4#及6#冰湖堰塞体全部溃决工况下,冰湖溃决泥石流在沟口的最大流速为5.92 m/s,最大深度为4.35 m,最大流量为1 954.42 m3/s,为暴雨型泥石流的5.1倍。除此之外,4个场景下冰湖溃决洪水的影响范围都经过拟建车站,泥石流最大深度分别为1.91,3.36,1.53,4.35 m。因此在车站设计时需采取排导槽或导流堤等工程措施进行防护治理。上述研究结果可为川藏铁路选线及青藏高原东部地区的冰...
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)。