我国西藏地区冰湖溃决灾害综述

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。

小口径钢管桩修复加固拦砂坝坝基土的技术方法研究

坝下冲刷是拦砂坝满库后存在的主要隐患问题之一,在泥石流巨石冲击和流体冲刷作用下,以护坦、副坝、潜坝为主的常用坝下防冲消能措施逐渐损毁失效,所形成冲刷坑的溯源侵蚀作用诱发坝基悬空,极易导致拦砂坝主体失稳倾覆或冲毁失效。为解决这个难题,延长拦砂坝服役期限,提高工程经济效益,提出了一种小口径钢管桩修复加固泥石流拦砂坝坝基土的技术方法,其主要作用原理是在拦砂坝坝趾至集中冲刷区段范围以内的松散层埋设小口径钢管桩,并利用桩身孔眼注入水泥浆进行渗透扩散,将桩间松散层和钢管桩结合形成固结体,达到同时减少越坝泥石流直接冲击冲刷破坏和提高坝基土抗冲能力的目的,以防止泥石流的溯源侵蚀破坏,确保拦砂坝主体结构的安全运行。通过理论分析和简易模型试验手段,介绍了技术方法中小口径钢管桩埋设位置、埋设深度、埋设间距和埋设排列4项关键参数的设计原理和计算依据;通过实施绵竹市清平镇雍家沟泥石流工程案例示范,验证了修复加固技术的良好效果,为泥石流拦砂坝坝下冲刷缺陷问题的修复加固方案提供了技术参考。

藏东南交通干线(林芝段)冰湖溃决危险性分析与评价

藏东南地区河流纵横,湖泊密集,在高山极高山地区分布有大量冰湖,随着全球气候变暖的影响,冰湖溃决灾害已严重威胁人民生命财产安全以及川藏线的通行安全,因此,为冰湖的危险程度做出准确有效的评价至关重要,但是针对藏东南林芝段具体情况,传统的冰湖危险程度评价方法不够准确高效,本文在传统的评价方法基础之上应用Fisher判别分析方法,对研究区472个冰湖进行了判识,并作出危险性评价与分析,其中,评定出处于高度危险的冰湖有6个,危险程度为中的冰湖有10个,456冰湖危险程度均为低,分析GL09所在地区及其下游为高度危险区,多依隆巴、曲都隆巴、那琼隆巴、曲格隆巴及其下游为较危险区,其余冰湖危险程度为中的地区为相对安全地区,危险程度低的地区为安全地区,为全面评价与分析藏东南交通干线(林芝段)冰湖危险性,川藏铁路建设选址等方面提供了重要的参考价值。

国内外冰碛湖溃决研究进展

末次冰期以来,气候变暖导致全球高山地区的冰川环境变化剧烈,冰碛湖稳定性降低导致溃决频率增加,成为中国、尼泊尔、俄罗斯、秘鲁等10多个国家和地区频繁发生的冰川灾害类型之一。冰碛湖溃决诱发形成的洪水和泥石流,由于规模巨大、成灾速度快和波及范围广等特点,造成下游地区的基础设施和生命财产遭受惨重损失。本文通过对国内外冰碛湖溃决事件、溃决诱因、溃决模式和溃决洪水特征4个方面研究现状和发展现状的梳理和分析,总结经验和思路,从而为冰碛湖溃决研究和评价提供借鉴和参考。

川藏交通廊道龙利空泽错冰碛湖溃决危险性评价

以川藏交通廊道龙利空泽错冰碛湖为研究对象,基于该区域1974-2017年遥感影像,利用空间地理处理软件分析、确定冰碛湖上游补给冰川危险冰体,并根据漫顶溃决模型对冰崩入湖引发冰碛湖溃决进行计算,最后应用HEC-RAS模型对冰碛湖溃决进行演进模拟,根据生成的淹没分布图及关键断面水深溃决曲线分析下游泛滥情况。结果表明:1)冰碛湖上游冰陡坎至冰舌段为不稳定冰体,根据溃决临界条件判断其存在发生溃决的可能;2)龙利空泽错冰碛湖溃决诱发因素充足,极易引起漫顶溢流溃坝,最大峰值流量为1011.97 m3/s;3)坝体1/2溃决情况下最大峰值流量为769.49 m3/s,此时下游村落均为低风险区域,坝体全溃情况下对下游查捕村、江查村、仲沙村造成潜在威胁,其中查捕村是重要潜在威胁地区,应重点关注并及时防治。

冰碛湖库容数学模型的计算方法

全球气候的变暖致使冰湖溃决灾害频繁发生,严重威胁高原地区人民生命财产安全。冰湖库容量作为冰湖研究基础参数,对冰湖危险性评价、冰湖溃决洪峰流量等具有不可代替的作用,准确的库容计算对最终结果具有重要控制作用。而传统计算冰湖库容的计算方法是基于大量冰湖参数与冰湖库容的统计关系,其相关性只能衡量冰碛湖面积和冰碛湖库容在统计规律上的一致性,对于精确计算冰碛湖库容仍有难以完成。因此通过文献资料整理、结合实地考察对湖盆形态模拟分析,将典型冰碛湖湖盆分为三段,通过模拟建立数学模型,以冰湖面积为约束条件,抽象成数学中的曲面立体模型,分别计算其形态体积,由此推算出以冰碛湖湖宽和湖长为变量的冰湖体积表达式,并利用龙巴萨巴冰湖进行案例验算,验证了公式的有效精确性,该公式为喜马拉雅山地区冰碛湖库容计算提供理论参考。

西藏波密丹卡弄巴冰湖发育特征与潜在风险

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。

西藏嘉黎吉翁错冰湖溃决机制特征

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)。