基于多源卫星数据亚东河流域冰湖溃决灾害危险性分析
Hazard assessment of potential glacial lake outburst floods in the Yadong River basin based on multisource satellite data
通讯作者: 涂杰楠(1982-),男,博士,正高级工程师,主要从事冰川型地质灾害遥感调查与评价。Email:tujienan@outlook.com。
责任编辑: 陈昊旻
收稿日期: 2023-11-24 修回日期: 2024-01-29
基金资助: |
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Received: 2023-11-24 Revised: 2024-01-29
作者简介 About authors
朱登新(1999-),男,硕士研究生,主要从事地质灾害遥感调查与评价。Email:
近年来,随着全球气候变暖,青藏高原冰川消退,导致冰湖迅速扩张,冰湖溃决灾害的威胁日趋严重,位于西藏自治区日喀则市的亚东河流域分布着大量冰湖,1940 年流域内穷比吓玛错溃决对下游40 km外的亚东县城造成严重影响,部分房屋倒塌,基础设施被毁,在该流域开展冰湖溃决危险性评价对于保护人民生命财产安全具有重要意义。针对冰湖溃决灾害的调查评价,基于高分卫星数据和Landsat系列遥感影像,通过遥感解译获取冰川、冰湖、冰碛物等基础要素。结果表明亚东河流域共分布冰川 28 条,总面积为34.03 km2,共分布冰湖 228 个,总面积为7.79 km2,近 30 a来呈冰川小幅退缩、冰湖小幅扩张的趋势。采用层次分析法和模糊综合评判结合遥感提取要素对区域冰湖的危险性进行了初步评价,得到区域危险性冰湖分布情况,评价结果表明亚东河流域共分布潜在危险冰湖15个,其中高危险性冰湖5个、中危险性冰湖8个、低危险性冰湖2个,主要分布在流域的东北部和西北部高山区,为冰湖溃决灾害风险评价提供科学依据。
关键词:
In recent years, global warming has caused significant glacier retreats in the Qinghai-Tibet Plateau, leading to the rapid expansion of glacial lakes and an increased threat of glacial lake outburst floods (GLOFs). The Yadong River basin, located in Shigatse, Tibet, hosts a large number of glacial lakes. In 1940, a GLOF from Qiongbixiama Co severely damaged Yadong County 40 km downstream, causing house collapse and infrastructure destruction. Therefore, assessing the hazards of potential GLOSs in the Yadong River basin is vital for protecting the safety of people’s lives and property. This study conducted a survey and assessment of potential GLOFs based on Gaofen satellite data and Landsat remote sensing images. It derived basic elements including glaciers, glacial lakes, and moraines through remote sensing image interpretation. The results show that the Yadong River basin develops 28 glaciers and 228 glacial lakes, covering total areas of 34.03 km2 and 7.79 km2, respectively. The past 30 years have seen slight retreats of glaciers and slight expansions of glacial lakes. Combined with the elements derived from remote sensing images, the analytic hierarchy process and fuzzy comprehensive assessment were employed to preliminarily assess the hazard of regional glacial lakes, delineating the distribution of potentially hazardous glacial lakes. The assessment results reveal 15 potentially hazardous glacial lakes in the Yadong River basin, including five highly hazardous, eight moderately hazardous, and two slightly hazardous glacial lakes. These lakes are primarily distributed in the northeastern and northwestern high mountain areas in the Yadong River basin.
Keywords:
本文引用格式
朱登新, 涂杰楠, 孙海冰, 韩振傑, 童立强, 郭兆成, 余江宽, 阎书豪, 贺鹏, 朱俊杰.
ZHU Dengxin, TU Jienan, SUN Haibing, HAN Zhenjie, TONG Liqiang, GUO Zhaocheng, YU Jiangkuan, YAN Shuhao, HE Peng, ZHU Junjie.
0 引言
受到全球气候变暖的影响,全球冰川处于较为严重的消退状态,大部分区域的冰川变薄、后退,而冰川的融水为冰湖提供补给,导致大量的冰湖扩张,对冰湖稳定性造成较为严重的扰动[4]。冰湖在全球高海拔山区广泛分布,随着气候变暖,冰川消退导致冰湖数量增多、面积增大、发生溃决的概率增加,同时引发的滑坡、泥石流等次生灾害概率增大[5]。冰碛湖一旦溃决还可能形成泥石流并堵塞下游河道,再次发生溃决并形成灾害链,如1981年7月11日位于西藏自治区聂拉木县樟藏布沟内的次仁玛错冰碛湖发生溃决泥石流,形成巨型灾害链,冲毁中尼友谊桥,溃决洪水沿途破坏多处道路、桥梁、电站,不仅冲毁我国境内高曲乡20余户民房,还造成下游的尼泊尔境内200多人死亡和失踪[6]。
冰湖溃决是喜马拉雅山乃至青藏高原地区最重要的灾害之一,对下游河道附近的基础设施以及居民区建筑物可造成严重威胁。近年来,国内外学者对于冰碛湖溃决灾害开展了较为深入的研究工作,在冰湖的分布与变化情况、危险性评价方法、选取因素和溃决模式等方面做了多方面的分析和探讨。我国青藏高原冰湖溃决灾害主要分布在喜马拉雅山脉、天山山脉、喀喇昆仑山、念青唐古拉山和横断山等区域[3]。喜马拉雅山地区是冰湖溃决灾害的高发区域,该地区冰湖主要分布在雅鲁藏布江和印度河流域,从1990—2010年,冰湖总数量从4 602增加到5 701个,冰湖面积从553 km2 增加到682 km2,呈快速扩张趋势[7]。随着喜马拉雅山地区的变暖导致冰川迅速流失和冰川湖的形成扩张,造成的冰湖溃决灾害风险水平至少是邻近地区的2倍,未来由于冰湖的进一步扩张,冰川融化的加剧[8]。王欣等[9]通过卫星遥感数据,利用直接判别法并基于事件树模型研究了喜马拉雅山2004—2008 年冰湖的潜在危险性,识别了143个潜在危险冰湖; 车涛等[10]对朋曲流域近20 a内冰湖的变化情况进行研究,并通过直接判别法在该区域识别出了24个潜在溃决危险的冰湖。
对于冰湖溃决的危险性评价方法,多个学者开展了相关研究。王跃等[11]采用模糊层次分析法作为评价因素权重的确定方法,建立冰湖溃决泥石流危险性评价模型; 刘建康等[12]通过对西藏错下湖各方面的综合分析,结合判别溃决可能性的指标以及水文气候、地震等触发因素,提出冰湖溃决危险的评价方法; 周路旭等[13]通过分析西藏地区已经发生的冰碛湖特征,构建模糊一致矩阵计算各个指标的危险权重,从而评价冰湖的危险性; 乐茂华等[14]通过归类分析冰湖溃决可能性预测评价指标,建立冰湖溃决的危险性预测模型; Richardson等[15]通过对喜马拉雅山区26个冰湖溃决的研究,提出5种导致冰湖溃决的激发因素以及所占的比例。
国内外学者关于冰湖溃决灾害、从冰湖的提取技术到危险性评价方法等多个方向取得了明显进展,但在小流域及县域冰湖危险性的详细评价方面研究仍然较为匮乏,相关研究较少。亚东县位于喜马拉雅山南坡的峡谷底部,若上游发生冰湖溃决,可能遭受较为严重的危害,因此对亚东河流域进行冰湖的危险性分析具有重要的现实意义。本文基于多源高分卫星影像,通过冰湖的几何要素和地貌要素,利用模糊关系理论,采用模糊综合评价模型开展了亚东河流域冰湖的危险性评价,基本掌握了亚东河流域冰湖溃决的危险性,以期为冰湖溃决灾害的风险评价提供科学依据。
1 研究区概况及数据源
1.1 研究区概况
亚东河流域位于我国西藏自治区日喀则市喜马拉雅山地区,其干流亚东河是亚东县境内最大的水系,发源于亚东县的堡洪里峰东麓,亚东河上游分布两大支流,西支为康布麻曲(或康布曲),东支为麻曲(或卓木麻曲),两者在亚东县城驻地下司马镇汇合,流入托尔萨河,最终在印度汇入雅鲁藏布江,如图1所示。亚东河流域由于纵向穿越喜马拉雅山,南北部高差大、气候差异大,北部属高寒干旱气候,年平均气温0 ℃,1月和7月平均气温分别为-9 ℃和8 ℃,年平均降水量较低,仅为410 mm; 南部具有亚热带半湿润季风型特点,气候温和湿润,年平均气温7.7 ℃,1月和7月平均气温分别为0.2 ℃和14.4 ℃,年平均降水量达到873 mm[16]。
图1
亚东河流域位于喜马拉雅山中段,属高山地貌,平均海拔3 500 m,北部宽高,南部窄低,南北高差超过2 000 m且冰川冰湖较为发育,共分布大小冰川28条,冰湖228个,若北部高原山区发生冰湖溃决,对下游距离较远但海拔较低的居民地可能会造成严重破坏。20世纪以来,喜马拉雅山地区有记载的冰湖溃决灾害超过60处,有50%以上的灾害发生在喜马拉雅山中段,灾害发生的概率远高于其他区域[3]。亚东河流域穷比吓玛错1940年7月10日发生冰崩型冰湖溃决灾害,形成稀性泥石流-洪水,距离溃口44 km处的亚东县城损失严重,对人民生命财产安全造成了严重影响[17]。亚东河流域上游分布了大量冰川冰湖,而目前对于亚东河流域的冰湖危险性研究仍然较为匮乏。因此,开展亚东河流域冰湖进行遥感调查与危险性评价对于保护亚东县人民生命财产安全具有重要的现实意义。
1.2 数据源及其预处理
本文所采用的遥感数据包含国产高分一号B星和D星数据、Landsat8 OLI数据以及AW3D 30 m数字高程模型(digital elevation model,DEM)数据,采用高分遥感影像用于提取冰湖现状及冰碛垄范围等相关信息,采用中高分辨率Landsat影像主要用于提取冰川冰湖的变化情况,DEM数据主要用于提取冰湖高程、冰川坡度等几何信息。
在筛选、对比多组遥感数据并参考同类研究并充分考虑气象因素后,选取年度内秋冬季节的遥感影像,包括Landsat系列2020年11月24日和12月26日2景影像与1991年9月21日和10月 7日2景影像在进行正射校正、波段合成后采用SWIR,NIR 和 Blue 3个波段进行 RGB 波段组合,形成用于开展冰湖及冰川变化提取的最终影像数据; 选取 2021年高分一号B星和 D星2景影像,在进行正射校正、波段合成后采用NIR,Red和Green3个波段进行RGB波段组合,形成用于开展冰碛物、冰川冰湖现状信息提取的最终影像数据。本次遥感调查所采用高分遥感数据和Landsat系列遥感数据详细信息如表1所示。
表1 使用遥感数据具体信息
Tab.1
序号 | 卫星 | 传感器 | 分辨率/m | 时间 | 行列号或经纬度 |
---|---|---|---|---|---|
1 | Landsat5 | TM传感器 | 30 | 19910921 | 139041 |
2 | Landsat5 | TM传感器 | 30 | 19911007 | 139041 |
3 | Landsat5 | TM传感器 | 30 | 19911108 | 139041 |
4 | Landsat5 | TM传感器 | 30 | 19920324 | 139041 |
5 | Landsat5 | TM传感器 | 30 | 19920416 | 139041 |
6 | Landsat8 | OLI传感器 | 15 | 20201123 | 139041 |
7 | Landsat8 | OLI传感器 | 15 | 20201225 | 139041 |
8 | Landsat8 | OLI传感器 | 15 | 20210211 | 139041 |
9 | 高分一号B星 | PMS传感器 | 2 | 20210827 | E89.0_N27.4 |
10 | 高分一号D星 | PMS传感器 | 2 | 20210101 | E89.1_N28.0 |
冰川冰湖的高程、坡度、坡向等信息来源于DEM数据,选用日本宇航局生产的ALOS World 3D 30 m(AW3D 30)DEM数据,空间分辨率约30 m。采用ArcGIS平台对该数据进行裁剪和地形分析,并依据该数据绘制流域边界,进行冰川冰湖几何参数的提取。
2 研究方法
2.1 冰川冰湖的遥感解译方法
2.2 冰碛湖溃决危险性评价方法
2.2.1 评价因素选取
冰碛湖的溃决机制主要为冰/岩崩入湖形成涌浪,对冰碛坝进行侵蚀或冰碛坝埋藏冰融化导致坝体破坏最终形成溃决洪水。其诱发因素包含冰雪崩、极端降水等外因及冰碛坝内死冰融化、管涌等内因,且冰湖溃决往往并非是一个诱因,而是多个诱因共同作用的结果[20]。已往研究表明,冰碛湖的溃决与补给冰川具有强相关性,已发生的冰湖溃决灾害评价因素的选取对于结果的可靠性具有重要意义。本文结合亚东县冰湖的特征与已有文献对于冰湖溃决灾害危险性评价因素研究基于高分影像提取了亚东河流域冰湖的范围、分布与变化情况、冰碛坝的几何形态及冰川的特征,采用层次分析法和模糊综合评价模型对冰湖危险性进行评价,得到亚东河流域潜在溃决危险冰湖的分布情况[21]。亚东河流域冰湖溃决危险性评价影响因素共11个,包含: 冰湖类型(X1),冰湖后缘陡坎高度(X2),冰湖与冰川距离(X3),补给冰川的冰舌坡度(X4),危险冰体的面积与冰湖面积的比例(X5),冰湖面积(X6),冰碛坝体坝顶较窄(X7),冰碛坝体坡度较陡(X8),冰湖扩张速率(X9),补给冰川为悬冰川(X10),冰湖与终碛垄和补给冰川的相对位置(X11)。评价要素的详细信息及获取来源见表2。
表2 冰湖溃决灾害评价要素详细信息及来源
Tab.2
地貌和地质条件 | 定性/定量 | 有关属性 | 数据来源 |
---|---|---|---|
冰湖类型 | 定性 | 冰湖成因类型 | 高分影像 |
冰湖后缘陡坎高度 | 定量 | 高差 | DEM数据 |
冰湖与冰川距离 | 定量 | 距离 | 高分影像 |
补给冰川的冰舌坡度 | 定量 | 坡度 | DEM数据 |
危险冰体的面积与冰湖面积的比例 | 定量 | 危险面积、面积比 | 高分影像 |
冰湖面积 | 定量 | 面积 | 高分影像 |
冰碛坝体坝顶较窄 | 定量 | 坝顶宽度 | 高分影像 |
冰碛垄坡度较陡 | 定量 | 平均坡度、最大坡度 | DEM数据 |
冰湖扩张速率 | 定量 | 扩张速率 | 高分影像 |
补给冰川为悬冰川 | 定性 | 冰川形态类型 | 高分影像 |
冰湖与终碛垄和补给冰川的相对位置 | 定性 | 相对位置 | 高分影像 |
2.2.2 确定评价因素权重系数
冰湖溃决由于是多因素导致,因此各要素权重系数的确定对于冰湖溃决灾害稳定性的评价具有重要意义。确定各因素权重的方法一般分为专家直接评分法和层次分析法2种。层次分析法是指将与决策相关的要素分解成目标、准则、方案等层次,进行定性和定量分析的决策方法,用决策者的经验判断目标实现标准之间的相对重要程度,通过各因素之间的两两比较确定合适的标度。相对于专家直接确定,该方法仅需要专家确定两要素之间的相对权重,减少了专家评分的不确定性。本文主要采用层次分析法,通过对各个要素进行各类型的两两比较得出其重要类型的程度,构造判断矩阵,如表3所示。其中同等重要为1,稍微重要为3,明显重要为5,强烈重要为7,此外,2,4和6分别为相邻判断1~3,3~5,5~7的中值。
表3 冰湖溃决要素的判断矩阵
Tab.3
要素 | X1 | X2 | X3 | X4 | X5 | X6 | X7 | X8 | X9 | X10 | X11 |
---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
X1 | 1 | 1 | 1 | 2 | 2 | 2 | 3 | 5 | 5 | 7 | 7 |
X2 | 1 | 1 | 1 | 2 | 2 | 2 | 3 | 5 | 5 | 7 | 7 |
X3 | 1 | 1 | 1 | 2 | 2 | 2 | 3 | 5 | 5 | 7 | 7 |
X4 | 1/2 | 1/2 | 1/2 | 1 | 1 | 1 | 2 | 3 | 4 | 6 | 6 |
X5 | 1/2 | 1/2 | 1/2 | 1 | 1 | 1 | 2 | 3 | 4 | 6 | 6 |
X6 | 1/2 | 1/2 | 1/2 | 1 | 1 | 1 | 2 | 3 | 4 | 6 | 6 |
X7 | 1/3 | 1/3 | 1/3 | 1/2 | 1/2 | 1/2 | 1 | 3 | 3 | 5 | 5 |
X8 | 1/5 | 1/5 | 1/5 | 1/3 | 1/3 | 1/3 | 1/3 | 1 | 2 | 4 | 4 |
X9 | 1/5 | 1/5 | 1/5 | 1/4 | 1/4 | 1/4 | 1/3 | 1/2 | 1 | 3 | 3 |
X10 | 1/7 | 1/7 | 1/7 | 1/6 | 1/6 | 1/6 | 1/5 | 1/4 | 1/3 | 1 | 1 |
X11 | 1/7 | 1/7 | 1/7 | 1/6 | 1/6 | 1/6 | 1/5 | 1/4 | 1/3 | 1 | 1 |
在确定判断矩阵后,使用MATLAB软件来对其进行计算,计算出判断矩阵的特征值和最大特征根。得到最大特征根λmax=11.322,特征向量 W={0.479 7,0.479 7,0.479 7,0.286 4,0.286 4,0.286 4,0.193 9,0.116 1,0.088 4,0.047 9,0.047 9}。计算判断矩阵的一致性可得CI=0.003 22,CR=0.021 34<0.1,通过一致性检验。将特征向量单元化可得到计算权重 w={ 0.171 781 558, 0.171 781 558,0.171 781 558,0.102 560 430,0.102 560 430,0.102 560 430,0.069 435 989,0.041 575 649,0.031 656 222,0.017 153 089,0.017 153 089}。
2.2.3 建立综合模糊评价模型
已有研究表明[3,12]已发生冰湖溃决灾害主要诱因和其补给冰川有强关联性,因此,本研究将后缘无补给冰川的冰湖分类为极低危险,其他冰湖则基于遥感提取的11个要素通过模糊综合评判来进行危险性的分类,将这部分冰湖分为高危险、中危险、低危险3个等级。由于影响冰湖溃决的因素复杂,模糊综合评价模型是对受多因素影响的对象进行合理评价的有效方法,因此采用模糊综合评价模型来对冰湖的危险性进行评价[22]。其评价流程如下,将所有的待评价的冰碛湖组成评价的对象集X={x1,x2,…,xn},每一个冰碛湖溃决的风险性都由所选择的冰川、冰湖、冰碛坝等n种因素决定,即每一个冰碛湖对象都有对应的U={u1,u2,…,un},每种因素在冰湖溃决的影响权重不同,共同组成A={a1,a2,…,an},将冰湖划分成低风险(I)、中风险(II)和高风险(III)3个危险等级,共同组成V={v1,v2,…,vn},并建立单因素评判矩阵R,最后,通过模糊变换得到模糊综合评价模型矩阵B=AΟ R,并利用最大隶属度原则确定冰碛湖的风险性[23],其中,隶属度的计算采用升岭形隶属函数分布,依据当x位于两界限值的中间时隶属度为1的原则,当x离开中间值增大或减少时,该变量对该等级的隶属度从1开始减少,当取边界值(a,b,c)时,隶属度为1/2。划分的区间及对应隶属函数见表4,用求出的权重矩阵 W,各因素的隶属度矩阵 R,采用公式B=W×R,求出冰碛湖对各活动性等级的隶属度,最后按最大隶属度原则判断所评判对象的危险度等级。
表4 各区间值对应的隶属函数
Tab.4
区间 | I | II | III |
---|---|---|---|
a≤x≤(a+b)/2 | 0 | ||
(a+b)/2<x≤b | 0 | ||
b<x≤(b+c)/2 | 0 | ||
(b+c)/2<x≤c | 0 | ||
x>c | 0 |
先统计出冰川冰碛湖沟各因素的最小值x1,平均值x2,并使x2位于强活动性中间,在此基础上,在x1与x2之间分出1.5个区间。定义下列界限值,即
以 GL089230E27808N 为例,其冰湖面积为0.562 2 km2,属于x>c区间,则其对3个评价等级的模糊隶属度为
式中: μ1、μ2和μ3分别为3个评价等级的模糊隶属度。
同理,依次计算出其他因素对3个等级的模糊隶属度,得到该湖的隶属度矩阵。再利用B=W×R 计算出评价矩阵 B=[0.261 360 693 0.273 122 731 0.465 515 577]。取最大元素0.465 515 577,对应的活动等级为高风险(III),其他冰湖的评价结果均以此方法计算。
3 结果与分析
3.1 亚东河流域特征
亚东河流域北高南低,东西两侧地势较高,地形高差大,平均海拔约 3 500 m,北部海拔约4 000~6 000 m,流域面积为2 253 km2,共分布10个次级流域(图2)。其中,发育冰川的仅东北部的康布麻曲流域和西北部的麻曲流域,而冰湖则在亚东河流域分布较为广泛,基本在各次级流域均有分布。亚东河各次级流域中康布麻曲流域和麻曲流域面积最大,也是开展冰湖溃决灾害评价的重点。康布麻曲流域面积为809.74 km2,流域内主河道长38.43 km,流域内高低起伏大、比降大,最高处为6 985 m,最低处为2 984 m, 高差约4 000 m。麻曲流域面积为611.68 km2,流域内主河道长度为47.54 km,地势较康步麻曲流域稍缓,最高处为6 819 m,最低处为2 939 m,高差约3 880 m。
图2
3.2 冰川和冰湖的分布与变化特征
3.2.1 冰川的分布特征
图3
图3
亚东河流域冰川冰湖分布
Fig.3
Distribution of glacier and glacier lake in Yadong River basin
表5 不同流域冰川分布情况
Tab.5
流域 | 年份 | |||||
---|---|---|---|---|---|---|
1991年 | 2021年 | 变化 | ||||
数量/条 | 面积/ km2 | 数量/条 | 面积/ km2 | 数量变 化/条 | 面积变 化/km2 | |
康布麻曲流域 | 25 | 32.446 | 20 | 30.516 | -5 | -1.93 |
麻曲流域 | 8 | 4.062 | 8 | 3.510 | 0 | -0.55 |
合计 | 33 | 36.508 | 28 | 34.026 | -5 | -2.48 |
3.2.2 冰湖的分布特征
亚东河流域冰湖主要分布在的北部及东西两侧高山区,冰湖总数量228个,总面积为7.79 km2,其中,有冰川补给的冰湖15个,无冰川补给的冰湖213个。从1991—2021年近30 a间,冰湖总数量从201个增加到228个,增加3.43%。总面积从7.51 km2 增加到7.79 km2,增加3.73%,部分由冰川补给的冰湖快速扩张。其中,扩张最为迅速的是位于唐噶普曲支沟的编码为 G088789E27491N 冰斗湖,从1991年的0.04 km2 扩张至2021年的0.16 km2,扩张面积达0.12 km2,扩张幅度达300%。按流域统计冰湖数据如表6所示。
表6 按流域统计冰湖数据
Tab.6
冰湖 | 1991年 | 2021年 | 变化 | |||
---|---|---|---|---|---|---|
数量/个 | 面积/km2 | 数量/个 | 面积/km2 | 数量变化/个 | 面积/km2 | |
康布麻曲流域 | 98 | 3.779 | 108 | 3.701 | 10 | -0.078 |
麻曲流域 | 30 | 1.101 | 27 | 1.062 | -3 | -0.039 |
曲姆曲流域 | 11 | 0.718 | 13 | 0.836 | 2 | 0.118 |
浦马朗流域 | 10 | 0.705 | 13 | 0.724 | 3 | 0.019 |
洞朗曲流域 | 13 | 0.378 | 15 | 0.401 | 2 | 0.023 |
鲁林曲流域 | 5 | 0.255 | 11 | 0.433 | 6 | 0.178 |
加朗曲流域 | 6 | 0.158 | 10 | 0.180 | 4 | 0.022 |
恰尔塘曲流域 | 8 | 0.159 | 10 | 0.118 | 2 | -0.041 |
曲达康曲流域 | 11 | 0.137 | 11 | 0.171 | 0 | 0.034 |
比吾塘曲流域 | 9 | 0.117 | 10 | 0.165 | 1 | 0.048 |
合计 | 201 | 7.507 | 228 | 7.791 | 27 | 0.284 |
3.3 冰湖的危险性分析
通过对研究区的冰湖进行模糊综合评判,结果表明流域内共有冰湖228个,其中有冰川补给的湖泊15个,高危险性的冰湖5个,占总数量的2.19%; 中危险性的冰湖8个,占总数量的3.51%; 低危险性和极低危险性的冰湖2个。受冰川分布的影响,所有中高危险性冰湖均分布在康布麻曲流域和麻曲流域。
3.3.1 康布麻曲流域
康布麻曲流域是亚东河流域最大的次级流域,面积为809.74 km2,流域内冰川冰湖总体呈退缩趋势,1991年,共分布冰川25条,总面积为32.45 km2,共分布冰湖98个,总面积为3.78 km2; 2021年,该流域共分布冰川20条,总面积为30.52 km2,共分布冰湖108个,总面积为3.70 km2。1991—2021年的30 a间,冰川冰湖总体呈消退趋势,但变化速率较为缓慢,冰川面积减少5.95%,冰湖面积减少2.04%。康布麻曲流域中冰湖信息如表7所示。不同危险等级冰湖分布如图4所示。模糊综合评判表明,流域内共分布潜在危险冰湖10个,其中,高危险性冰湖2个,中危险性冰湖6个,低危险性冰湖2个,中高危险性冰湖几乎全部分布在流域西北部高山区穷比吓玛错附近,若发生溃决对下游的康布乡、亚东县城可能造成严重影响。
表7 康布麻曲流域中冰湖信息
Tab.7
序号 | 冰湖编码 | 面积/m2 | 经度/(°) | 纬度/(°) | 危险 等级 |
---|---|---|---|---|---|
1 | GL088889E27842N | 10 668.90 | 88.889 6 | 27.842 5 | 高 |
2 | GL088776E27566N | 4 058.83 | 88.776 2 | 27.566 7 | 高 |
3 | GL088921E27847N | 42 114.90 | 88.921 9 | 27.847 4 | 中 |
4 | GL088892E27832N | 23 437.70 | 88.892 6 | 27.832 8 | 中 |
5 | GL088875E27817N | 36 026.00 | 88.875 9 | 27.817 6 | 中 |
6 | GL088884E27804N | 15 963.40 | 88.884 1 | 27.804 7 | 中 |
7 | GL088930E27899N | 155 118.00 | 88.930 0 | 27.899 9 | 中 |
8 | GL088790E27496N | 159 937.00 | 88.790 8 | 27.496 7 | 低 |
9 | GL088954E27914N | 17 982.50 | 88.954 5 | 27.914 2 | 低 |
10 | GL088956E27911N | 13 013.70 | 88.956 8 | 27.911 6 | 低 |
图4
图4
康布麻曲流域不同危险等级冰湖分布
Fig.4
Distribution of glacier lakes with different risk levels in Kangbumaqu basin
3.3.2 麻曲流域
麻曲流域是亚东河流域第二大的次级流域,面积为611.68 km2,冰川冰湖总体呈退缩趋势,1991年,流域共分布冰川8条,总面积为4.06 km2,共分布冰湖30个,总面积1.10 km2; 2021年,该流域共分布冰川8条,总面积为3.51 km2,共分布冰湖27个,总面积为1.06 km2。1991—2021年30 a间,冰川冰湖总体呈消退趋势,变化幅度相对较大,冰川总面积减少13.59%,冰湖总面积减少3.53%。麻曲流域中冰湖信息如表8所示。不同危险等级冰湖分布如图5所示。模糊综合评判表明,流域内共分布潜在危险冰湖5个,其中,高危险性冰湖3个,中危险性冰湖2个,中高危险性冰湖全部分布在流域东北部高山区,亚东河整个流域面积最大的昌岗错分布在麻曲流域,若发生溃决对下游的帕里镇第四社区、亚东县城可能造成严重影响。
表8 麻曲流域冰湖信息
Tab.8
序号 | 冰湖编码 | 面积/m2 | 经度/(°) | 纬度/(°) | 危险 等级 |
---|---|---|---|---|---|
1 | GL089230E27808N | 562 194.00 | 89.230 5 | 27.808 8 | 高 |
2 | GL089221E27780N | 9 330.24 | 89.221 6 | 27.780 0 | 高 |
3 | GL089227E27795N | 10 876.20 | 89.227 4 | 27.795 4 | 高 |
4 | GL089226E27794N | 12 770.20 | 89.226 3 | 27.794 3 | 中 |
5 | GL089220E27794N | 35 529.60 | 89.220 1 | 27.794 5 | 中 |
图5
3.4 典型冰湖的危险性分析
3.4.1 昌岗错孕灾背景
昌岗错位于亚东河流域麻曲次级流域的东北角,是流域内规模最大的冰湖,是流域内15个典型的危险冰湖之一,该湖面积0.56 km2,海拔5 140 m,后缘存在一大一小2条补给冰川,冰川面积分别为2.62 km2 和0.26 km2。
自1991年以来,昌岗错面积未发生明显变化,但其后缘补给冰川呈消退状态,面积减小0.03 km2,冰舌前缘退缩约200 m。如图6所示,通过高分遥感影像和三维影像分析表明,昌岗错后缘东南侧冰川前缘坡度较陡,超过40°,表面裂隙较为发育,在地震、升温等外力作用下可能失稳,发生冰崩入湖涌浪造成溃决洪水。
图6
图6
昌岗错及其补给冰川高分遥感影像
Fig.6
High resolution remote sensing image of Changgangco and its recharge glaciers
2021年开展了昌岗错的现场踏勘,如图7所示,主要包括冰湖冰碛坝的状况和补给冰川的情况,现场调查表明昌岗错前缘冰碛坝坝高约270 m,在坝体北侧存在溢流口,溢流口南侧堤坝坝顶高出湖面约50 m,顶部宽约50 m,在纵剖面上呈三角型,背水坡坡度约25°~30°,内侧坡度相对较缓约15°~20°,冰碛坝体组成为松散含泥质、粉质和砂纸砾石土,杂乱堆积。溢流口内乱石混杂,石块较大,多为粒径0.3~1.0 m 的砾石,水流较为稳定的从溢流口的石缝中流出。溢流口下游有一明显小型堆积扇,在高分遥感影像中较为清晰,扇体表面色调和周边冰碛坝体差异较为显著,推测该冰湖在小冰期后发生过小规模溃决事件。
图7
昌岗错后缘陡坎高差大、坡度陡,高差约220 m,坡度55°。20世纪90年代之前,冰舌前缘位于陡坎处,若发生冰崩可能会造成较大规模涌浪,对下游产生严重的影响,但随着气候变暖,主冰川的冰舌已基本退缩至陡坎上部的平台内,在该处发生冰崩概率较低,但该冰湖后缘东南侧仍然有一面积约0.11 km2的小型冰体分布在陡坎上,若该处冰体失稳发生冰崩入湖仍存在造成涌浪溃坝的危险。昌岗错若发生溃决洪水将沿着曲姆曲向下游运移,在距冰碛坝 9 km的沟口处即为帕里镇四社区,洪水可能会对该社区造成较为严重的严重损害。
3.4.2 昌岗错溃决洪水演进数值模拟
利用美国陆军工程兵团下设的水文工程中心开发的HEC-RAS软件和陈祖煜院士研发的DB-IWHR模型,基于5 m空间分辨率DEM和高清遥感数据对昌岗错溃决进行洪水演进数值模拟分析。本次模拟通过建立河道、曼宁系数计算、网格划分、DB-IWHR流量计算、边界条件设置及初始化等步骤完成了昌岗错完全溃决状态洪水演进过程的数值模拟,得到从昌岗错到亚东县城不同时段的水深分布图。图8为曲加-那嘎东区域洪峰第一次到达时(35 min)和消退时(8 h 25 min)水深分布,因为地形原因,瞬间形成西侧斜坡下水体壅高,此时水深最大,为9.71 m,水位消退后,该剖面水深几乎降为0,该剖面最大洪峰和水位消退后的水深分布图和曲线图如图8和图9所示。
图8
图8
曲加-那嘎东水深变化分布模拟
Fig.8
Distribution of Qujia-Naga east water depth variation simulation
图9
图9
曲加-那嘎东剖面水深分布模拟
Fig.9
Distribution of Qujia-Naga east section water depth simulation
如图10所示,洪峰经过3 h 45 min后到达县城,经过其上游截面处最大水深为17.30 m,随后开始消散,经过48 h洪水彻底消退。县城部分居民区被完全淹没,在水深分布图中可以观察到洪水到达后,集中在河道中间区域的绝大部分居住区会被洪水淹没,两侧靠近山体的区域因为地势较高则相对较为安全。在洪水演进的模拟过程中,下游居住区被淹没,河道两侧斜坡处以及县城城区西北向上游较远处未被涉及,总淹没面积约33.7 km2,模拟表明若昌岗错冰碛湖发生完全溃决,可能会对下游人民群众造成严重的生命财产损失。
图10
图10
亚东县县城及周边区域居民区水深分布模拟
Fig.10
Water depth simulation distribution of citizen zone in Yadong County town and round area
3.4.3 卓松错溃决洪水演进数值模拟
卓松错位于县城的东部偏北,距离县城仅15.58 km处,是15个危险冰湖中距离县城最近的冰湖,其前缘存在典型冰碛坝体,后缘存在补给冰川1条,冰舌前缘与卓松错呈直接接触状态,冰川面积为0.22 km2,由于气候变暖,冰川消退,卓松错近年来呈快速扩张趋势,2022年面积为0.159 km2,而1990年时该湖面积仅0.04 km2,扩张约300%,年均扩张率约9.84%,是亚东河流域内扩张最为迅速的冰湖。若受到环境因素的影响产生扰动,发生冰块体坠湖,可能导致涌浪,引发洪水泥石流等灾害,对下游的县城区造成损失。
如图11所示,模拟结果表明若卓松错发生溃决,洪峰流量约470 m3/s,历时约50 min,溃口完全破环,且由于地势较陡,比降大,所以洪水流速较快,在40 min后洪峰将到达拐角处,由次级河道进入主河道,此时最大流速为10.41 m/s,汇入亚东河道,在溃决发生的45 min后,洪峰到达县城北部,此时水深最大,约8.81 m,溃决发生5 h后,洪水消退,此时最大水深约1.91 m,历时约4 h 15 min。
图11
图11
亚东县县城及周边区域水深分布模拟
Fig.11
Water depth simulation distribution map of Yadong County town and round area
在卓松错洪水演进的模拟过程中,虽然洪峰流量较小,但由于沟谷狭窄,下游居住区仍部分被淹没,可能会对下游人民群众造成严重的生命财产损失。
4 结论
本文利用多源高分数据、Landsat和AW3D 30 m DEM等遥感数据,通过遥感解译提取了亚东河流域冰川冰湖,通过模糊综合评判的方法对流域内冰湖的潜在危险性进行了评价,得到潜在危险冰湖的分布结果,得到以下结论:
1)亚东河流域冰川冰湖主要分布在北部高山区,冰川在1991—2021年近30 a间总体呈小幅度退缩趋势,冰湖呈小幅增加趋势,部分冰川补给型冰湖扩张迅速。
2)通过模糊综合评判分析,亚东河流域共分布潜在溃决危险冰湖15个,其中,高危险性冰湖5个、中危险性冰湖8个,主要分布在流域北部高山区,若发生溃决可能会对下游乡镇造成严重影响。
3)昌岗错为流域内最大的冰碛阻塞湖,其补给冰川表面裂隙发育,冰舌前缘较陡,易发生冰崩冰滑坡,且冰湖末端冰碛坝体高超过270 m,若发生溃决对下游乡镇可能造成严重影响。
4)冰湖溃决灾害是一个复杂的链式过程,在开展危险性评价时可能涉及多个因素的取舍, 依据遥感手段获取的参数受限于空间分辨率等存在一定的局限性,对于冰湖溃决危险性评价结果具有一定影响,在未来进一步的调查评价过程中结合现场调查等其他技术手段获取的参数将会得到更为可靠的评价结果。
参考文献
Acceleration of ice loss across the Himalayas over the past 40 years
[J].
冰碛湖溃决易发性的定量评价
[J].
Quantitative susceptibility assessment of breach of moraine-dammed lakes
[J].
亚洲高山区冰湖溃决洪水事件回顾
[J].
DOI:10.7522/j.issn.1000-0240.2021.0066
[本文引用: 4]
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。
Glacial lake outburst floods on the high Mountain Asia: A review
[J].
冰碛土滑坡—泥石流—堰塞湖灾害链发展过程机理与模拟技术研究构想
[J].
Research framework of the program: Dynamic evolution mechanism and simulation of moraine landslide—debris flow—dammed lake disaster chain
[J].
我国喜马拉雅山区冰湖遥感调查与编目
[J].
Glacier lake investigation and inventory in the Chinese Himalayas based on the remote sensing data
[J].
DOI:10.11821/xb201001004
[本文引用: 1]
The criteria for glacier lake inventory were set up and two phases of glacier lake inventories work of the Chinese Himalayas were carried out on the basis of the 278 topography maps(1970s-1980s),38 ASTER images(2004-2008,including 7 Land-sat Thematic Mapper images from 2004-2008 were used to fill the minor gaps between ASTER images),the DEMs and slope maps generated from the 278 topography maps and etc.in this paper.In comparison to the two phases of glacier lake inventories data,we found that the glacier lake variations are characterized by a general trend of "the decrease in the number of glacier lakes and the increase in area of glacier lakes"in the Chinese Himalayas during the past 30 years.Further analysis shows that,in recent 30 years,(1) the number of glacier lake decreased from 1750 to 1680(with a rate of 4%) whereas the area of glacier lake increased from 166.48 km2 to 215.28 km2(with a rate of 29%);(2) A total of 294 glacier lakes disappeared and 224 glacier lakes formed;(3) among the 6 types of glacier lakes,66% that disappeared were glacier lakes and 88% of newly formed glacier lakes were moraine-dammed ones;(4) the glacier lakes varied more significantly at the edge of survival glaciers due to the fact that the climate was warming and glaciers were retreating in the region of Chinese Himalayas.
典型冰湖溃决型泥石流形成机制分析
[J].
Typical debris flow triggered by ice-lake break
[J].
An inventory of glacial lakes in the Third Pole region and their changes in response to global warming
[J].
Increasing risk of glacial lake outburst floods from future Third Pole deglaciation
[J].
我国喜马拉雅山区冰碛湖溃决危险性评价
[J].
Hazard assessment of moraine-dammed lake outburst floods in the Himalayas,China
[J].
近 20 a来西藏朋曲流域冰湖变化及潜在溃决冰湖分析
[J].全球气候变暖,青藏高原冰川普遍处于退缩趋势,由此引发的冰湖溃决洪水的灾害也随之增加.通过对2000/2001年度卫星遥感数据解译结果和1987年国际联合考察的朋曲流域冰湖溃决洪水结果的分析,研究了近20a来朋曲流域内冰湖的变化.结果显示,该流域中的冰湖数量有减少,但冰湖的面积却在增加,这是同期全球气候变暖的结果.在提供了冰湖编目数据的基础上,识别了有潜在危险的冰湖,为冰湖溃决洪水早期预警系统提供了科学依据.
Glacial lakes variation and the potentially dangerous glacial lakes in the Pumqu Basin of Tibet during the last two decades
[J].Along with glacier retreating due to global warming, more and more meltwater cumulates in glacial lakes, resulting in expansion of lake surface. Rapid accumulation of water in glacial lakes, particularly in those lakes adjacent to retreating glaciers, can lead to a sudden outburst of the unstable dams in front of the lakes. The glacial lake outburst flood (GLOF) often has catastrophic effect on downstream regions. The GLOF causes many dangers to local people, as well as to houses, bridges, fields, forests and roads. The lakes at risk are situated in remote and inaccessible areas. Remote sensing provides a feasible method to monitor these glacial lakes. Satellite images (ASTER) acquired in 2000/2001 were interpreted and compared with the report of the First Expedition to Glaciers and Glacier lakes in the Pumqu and Poiqu River Basins, Xizang (Tibet), China. The final results have shown that there are 225 glacial lakes with a total area of 1,062 km<sup>2</sup>, and there are 24 glacial lakes were identified as the potentially dangerous lakes in the Pumqu basin. It provides the basic information for GLOF mitigation measures, as well as for their monitoring and establishing an early warning system.
典型冰湖溃决泥石流成因分析及危险性评价体系探讨
[J].
Discussion on causes analysis and risk assessment system the typical glacial lake outburst debris flow
[J].
我国西藏地区冰湖溃决灾害综述
[J].
DOI:10.7522/j.issn.1000-0240.2019.0073
[本文引用: 2]
冰湖溃决是我国西藏地区典型的地质灾害类型之一,具有突发性强、规模大、破坏力强和危害范围广等特点,往往造成下游地区遭受惨重的生命财产损失。冰湖溃决成因特征是形成机制、早期识别和危险性评价等冰湖溃决研究的基础,受客观条件限制,我国西藏冰湖溃决的基础调查工作存在资料分散甚至缺失的局限性。为解决这个难题,通过资料收集、遥感解译和野外调查等技术手段,重新梳理了我国西藏地区的冰湖溃决事件及基本特征,共调查出33个冰湖37次溃决事件,其中2个为冰川阻塞湖(简称冰川湖),划定了冰湖溃决高发地带的地理分布位置,分析出冰崩/冰滑坡、埋藏冰融化、冰川融水、强降水、泥石流和上游冰湖溃决洪水6种诱发原因,为我国西藏冰湖溃决研究提供基础调查成果和参考依据。
An overview of glacial lake outburst flood in Tibet,China
[J].
川藏交通廊道龙利空泽错冰碛湖溃决危险性评价
[J].
Outburst risk assessment of Longlikongze Moraine Lake in Sichuan-Tibet traffic corridor
[J].
基于逻辑回归法的西藏地区冰湖溃决危险性预测模型
[J].
Logistic regression model- based approach for predicting the hazard of glacial lake outburst in Tibet
[J].
An overview of glacial hazards in the Himalayas
[J].
基于第二次冰川编目的中国冰川现状
[J].
DOI:10.11821/dlxb201501001
[本文引用: 1]
以2004年之后的Landsat TM/ETM+和ASTER遥感影像为基础,参考第一次中国冰川目录及其他文献资料,经过影像校正、自动解译、野外考察、人工修订、交互检查和成果审定等技术环节,完成占全国冰川总面积85.5%的现状冰川编目,确定中国目前共有冰川48571条,总面积约5.18×10<sup>4</sup>βkm<sup>2</sup>,约占全国国土面积的0.54%,冰川储量约4.3~4.7×10<sup>3</sup>βkm<sup>3</sup>。中国冰川数量和面积分别以面积<0.5βkm<sup>2</sup>的冰川和面积介于1.0~50.0βkm<sup>2</sup>的冰川为主,面积最大的冰川是音苏盖提冰川(359.05βkm<sup>2</sup>)。中国西部14座山系(高原)均有冰川分布,其中昆仑山冰川数量最多,其次是天山、念青唐古拉山、喜马拉雅山和喀喇昆仑山,这5座山系冰川数量占全国冰川总数量的72.3%;冰川面积和冰储量位列前3位的山系分别为昆仑山、念青唐古拉山和天山,尽管喀喇昆仑山冰川数量和面积均小于喜马拉雅山,但前者冰储量高于后者。从冰川海拔分布来看,海拔4500~6500βm之间是冰川集中发育区域,约占全国冰川总面积的4/5以上。冰川资源在各流域分布差异显著,东亚内流区(5Y)是中国冰川分布数量最多、面积最大的一级流域,约占全国冰川总量的2/5以上;黄河流域(5J)是冰川数量最少、规模最小的一级流域,仅有冰川164条,面积126.72βkm<sup>2</sup>。新疆和西藏的冰川面积和冰储量约占全国冰川总面积的9/10。
The contemporary glaciers in China based on the second Chinese glacier inventory
[J].
DOI:10.11821/dlxb201501001
[本文引用: 1]
The Second Chinese Glacier Inventory (SCGI) was compiled based on remote sensing images after 2004 including Landsat TM/ETM+ and ASTER images, and the digital elevation models (DEMs) from SRTM. The SCGI shows that there are 48,571 glaciers with a total area of 5.18×104 km2 and ice volume of 4.3×103-4.7×103 km3 in China (including glaciers measured from 1:50,000 or 1:100,000 topographic maps made from the 1960s to the 1980s because of no high quality remote sensing images for the contemporary glacier inventories). The number of glaciers with the area below 0.5 km2 reaches 33,061 and accounts for the majority part (66.07%) of glaciers in China. Glaciers with areas between 1.0 km2 and 50.0 km2 are totaled as ~3.40×104 km2 (~2.65×103 km3 in ice volume) and constitute the main part of glaciers in China. The Yengisogat Glacier (359.05 km2), located in the Shaksgam Valley, north slope of the Karakoram Mountain, is the largest glacier in China. The glaciers are spatially distributed in 14 mountains and plateaus in western China. The Kunlun Mountains has the largest number of glaciers in China, followed by Tianshan Mountains, Nyainqêntanglha Range, the Himalayas and Karakoram. Glaciers in the above five mountains account for 72.26% of the total glacier number in China, however, over 55% of the total area of glaciers and 59% of the total ice storage in China are concentrated in the Kunlun Mountains, Nyainqêntanglha Range and Tianshan Mountains. The number and area of glaciers in Karakoram Mountains are less than those in the Himalayas, but the volume of the former is more than that of the latter because the glaciers in the Karakoram are generally larger. Some 4/5 of the total area of glaciers in China is mainly distributed in an altitudinal band between 4500-6500 m a.s.l. with regional differences depending on the general elevations of various mountains. Analogously, there is an obvious difference of glaciers in basins. The first level basin having the most glaciers is the East Asia interior drainage area (5Y) which occupies ~40% of glaciers in China. The Yellow River basin (5J) has the fewest glaciers where only 164 with an area of 126.72 km2 are distributed. Xinjiang and Xizang autonomous regions are the two provincial units rich in glaciers, with ~9/10 of the total area and ice storage of glaciers in China.
冰湖的界定与分类体系——面向冰湖编目和冰湖灾害研究
[J].
DOI:10.11821/dlxb201707004
[本文引用: 1]
冰川湖泊(简称冰湖)不仅是高山区重要的水资源,而且是许多冰川灾害的孕育者和发源地,在冰冻圈科学、气候变化和山地灾害研究中具有重要地位。本文系统讨论了现有冰湖定义及存在的问题,从冰湖编目和冰湖灾害研究视角提出冰湖的定义,指出现有冰湖研究主要是基于“以现代冰川融水为主要补给源或在冰碛垄洼地内积水形成的天然水体”这一冰湖定义的。同时,从冰湖形成机理、地貌形态和空间分布位置将冰湖划分为冰川侵蚀湖(冰斗湖、冰川槽谷湖和其他冰川侵蚀湖)、冰碛阻塞湖(终碛阻塞湖、侧碛阻塞湖、冰碛垄热融湖)、冰川阻塞湖(冰川前进阻塞湖和其他冰川阻塞湖)、冰面湖、冰下(内)湖和其他冰川湖6大类及8个亚类,并给出各冰湖类型相应的遥感判识指标和定量指标,以期建立具有普适性和可操作性的冰湖分类体系。
Definition and classification systems of glacial lake for inventory and hazards study
[J].
DOI:10.11821/dlxb201707004
[本文引用: 1]
Glacial lakes not only provide the important refresh water resources in alpine region, but also act as a trigger of many glacial hazards such as glacial lake outburst flood (GLOF) and debris flow. Hence glacial lakes play an important role in the research related with cryosphere, climate change and alpine hazards. In this paper, the issues of glacial lakes were systematically discussed. Then from the view of glacial lake inventory and glacial lake hazards study, the glacial lake was defined as natural water supplied mainly by modern glacier melting water or formed in glacier moraine's depression. Furthermore, a complete classification system of glacial lakes was proposed based on its formation mechanism, topographic feature and geographical position. Glacial lakes were classified into 6 classes and 8 subclasses, i.e., glacial erosion lake (including cirque lake, glacial valley lake and other glacial erosion lake), moraine-dammed lake (including end moraine-dammed lake, lateral moraine-dammed lake and moraine thaw lake), ice-blocked lake (including advancing glacier-blocked lake and other glacier-blocked lake), supraglacial lake, subglacial lake and other glacial lakes. Meanwhile, some corresponding features presented by remote sensing images and quantitative indices for identifying different glacial lake types were proposed so as to build a universal and operational classification system of glacial lakes.
近15 a喜玛拉雅山中段波曲流域冰川和冰湖变化
[J].西藏聂拉木县波曲流域内分布有大量的冰川和冰湖,通过对2000/2001年度遥感数据解译并与1987年的数据对比,发现近15 a来该流域内的冰川面积、冰湖数量和面积等均发生了巨大的变化,结果表明:冰川总面积减小了20%,>0.020 km<sup>2</sup>的冰湖数量增加了11%,冰湖面积增加了47%.其中位于西夏邦马峰东侧的嘎龙错和扛西错最为典型,面积分别增加了104%和118%.2005年夏季野外考察对以上资料进行了核实.在全球气候变暖的趋势下,预计该流域内的冰川面积将进一步缩小,冰湖数量在小幅增加后将会出现大规模的冰湖溃决,导致严重的泥石流灾害.
Change in glaciers and glacier lakes in Boiqu River basin,middle Himalayas during last 15 years
[J].
川藏铁路然乌—通麦段冰湖溃决危险性模糊综合评价及应用
[C]//
Fuzzy comprehensive assessment of glacier-lake outburst from Ranwu to Tongmai along Sichuan-Tibet railway
[C]//
基于层次分析法和模糊数学相结合的甘肃东乡八丹沟泥石流易发性评价
[J].
Evaluation of the susceptibility of debris flow in Badan Gully of Dongxiang County of Gansu based on AHP and fuzzy mathematics
[J].
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