雅鲁藏布江色东普沟冰崩碎屑流演化特征及成因机理研究

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冰崩碎屑流是高寒山区斜坡上的冰川在重力作用下发生崩滑,经势能转化为动能、解体、铲刮下部松散物质一起运动而形成的一种高速远程且内部结构极为复杂的特殊流体,具有速度快、滑程远、常转向和高致灾等特点,不仅会对沿途地区造成毁灭性灾害,而且往往容易堵塞干流形成堰塞湖,引发更大的次生灾害。随着全球气温普遍升高,青藏高原地区冰川退化严重,冰川泥石流、冰湖溃决、冰崩等灾害频发,造成了严重的人员财产损失,引起了国内外学者的广泛关注。2018年10月17、29日雅鲁藏布江下游色东普沟连续发生了两次大规模冰崩碎屑流堵江事件,对沿线居民和下游重大水利设施造成了严重威胁。因此研究色东普沟冰崩碎屑流的演化特征、影响因素与成因机理,对保障雅鲁藏布江沿线人民群众的人身财产安全有着重要意义,同时也可为青藏高原其他地区,尤其是川藏铁路、川藏公路沿线类似灾害的防治提供参考。本文以雅鲁藏布江下游色东普沟为研究对象,首先,通过多源多时相遥感影像分析了色东普沟历史冰崩碎屑流事件;其次,通过解译和对比分析历史遥感影像,研究了色东普沟冰崩碎屑流的演化特征;最后,利用气温、降雨、地震数据和多时相高精度数字高程模型数据,分析了色东普沟冰崩碎屑流的影响因素与成因机理。主要认识如下:(1)色东普沟1969年以来至少发生了8次堵江事件,呈现出“活跃—间歇—活跃—间歇—活跃”的规律,表明其活动具有一定周期性。(2)1988年1月4日~2017年1月19日,形成区冰川相对稳定,2017年1月19日~2018年1月22日,冰川面积大幅度缩减,造成冰崩、岩崩频繁发生,且呈现出集中时间集中区域发生的特点;1969年12月8日~2013年11月18日,铲刮运动区的冰碛物处于缓慢积累状态,2013年11月18日~2018年10月30日,冰碛物运动加剧,部分冰碛物在冰体冲击作用下发生大规模滑动,形成了2018年10月17、29日两次大规模冰崩碎屑流堵江事件。(3)色东普沟冰崩碎屑流的发生与气温、降雨和地震等影响因素具有一定的耦合关系,其中2017年以来研究区温度异常增高,冰川严重退化是该沟近期堵江事件频发最主要的因素。(4)色东普沟2018年10月两次堵江事件过程为:冰崩起动→冰崩体崩落解体、铲刮下部陡坡坡表岩土体→冲击和铲刮下部平台冰碛物,使之大规模起动→冰崩体和起动的冰碛物碎屑流运动→碎屑流由于坡度变缓和对面山体阻挡,逐渐淤积并堵塞雅鲁藏布江形成堰塞坝和堰塞湖→堰塞坝后水位逐渐升高,最终从沟口对岸高程相对较低处漫坝,形成溃坝洪水。
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