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西藏地区冰崩灾害研究进展

中国地质灾害与防治学报 2023年第2期34卷 132-145页

作者：张议芳刘阳苏鹏程韦方强黄海涛陈乔中国科学院重庆绿色智能技术研究院重庆400714 中国科学院大学北京100049 重庆交通大学建筑与城市规划学院重庆400074 中国科学院、水利部成都山地灾害与环境研究所四川成都610041 峨眉山市应急管理局四川峨眉山614200

随着全球气候的变暖,青藏高原地区冰川消融、退缩加剧,稳定性降低,增加了冰崩灾害的发生频率。西藏地区作为青藏高原的主体部分,其冰川的稳定影响着我国及周边国家的水源及生命财产安全。文章通过梳理国内外冰崩的研究现状,整理了西藏... 详细信息

随着全球气候的变暖,青藏高原地区冰川消融、退缩加剧,稳定性降低,增加了冰崩灾害的发生频率。西藏地区作为青藏高原的主体部分,其冰川的稳定影响着我国及周边国家的水源及生命财产安全。文章通过梳理国内外冰崩的研究现状,整理了西藏地区冰崩灾害的定义;从地形因素、构造运动和气候作用角度分析了冰崩形成机制;归纳分析了冰崩—冰湖溃决—泥石流链式灾害、冰崩—堵溃—泥石流链式灾害、冰崩—直接型泥石流(山洪)灾害3种类型冰崩灾害链的特征;阐述了目前冰崩灾害监测预警的手段及特点,认为多种监测方式联合是冰崩灾害监测的发展趋势,展望了冰崩灾害的研究体系,以期能为后续的研究工作提供思路。

关键词：西藏地区冰崩冰湖溃决泥石流灾害链

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Sentinel-2监测西藏冰崩灾害

遥感技术与应用 2022年第6期37卷 1289-1301页

作者：除多才旺顿珠拉旺顿珠索朗塔杰平措桑旦多吉扎西明玛次仁平措西藏高原大气环境科学研究所西藏拉萨850000 西藏高原大气环境研究重点实验室西藏拉萨850000 西藏改则县气象局西藏改则859200 西藏日土县气象局西藏日土859700

利用Sentinel-2卫星遥感数据监测了2016年和2018年发生在西藏阿汝错和色东普沟的冰崩灾害,重现了两次冰崩灾害事件全过程,2022年2月还对阿汝错冰崩区进行了实地调查。结果表明:阿汝错53号冰崩是一起冰川前部断裂解体后发生的冰崩,冰崩体... 详细信息

利用Sentinel-2卫星遥感数据监测了2016年和2018年发生在西藏阿汝错和色东普沟的冰崩灾害,重现了两次冰崩灾害事件全过程,2022年2月还对阿汝错冰崩区进行了实地调查。结果表明:阿汝错53号冰崩是一起冰川前部断裂解体后发生的冰崩,冰崩体于2018年7月全部消融,而阿汝错50号冰崩是一起典型的冰川前部垮塌产生的冰崩,2021年6月22日仍有冰崩体面积0.58 km^(2)。2017年和2018年4次大规模冰崩—岩崩—碎屑流事件不仅对色东普沟地表地貌形态和沟口水流状况产生了重要影响,对色东普流域造成了重大灾害。西藏东西两次冰崩灾害事件是气候变暖和局地强降水作用在特定的高山冰雪地形地貌结构上发生的。其中,阿汝错冰崩事件是由气候和天气驱动的外力强迫作用在该区多温和软性基岩的冰川特性上引起的,是一起历史罕见的低角度冰川的巨大灾难性不稳定事件。气候变暖引起的冰雪消融和局地强降雨是色东普沟冰崩–岩崩灾害事件发生的主要诱发因素,且呈多发、频发、周期性特点,今后很长的时间内仍会多次发生。

关键词：冰崩冰冻圈灾害 Sentinel-2 地面调查西藏

冰崩灾害的界定与类型划分——以青藏高原地区为例

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国土资源遥感 2020年第2期32卷 11-18页

作者：童立强裴丽鑫涂杰楠郭兆成余江宽范景辉李丹丹中国自然资源航空物探遥感中心北京100083 中国地质大学(北京)地球科学与资源学院北京100083

青藏高原地区是我国冰崩发生最多的区域。20世纪以来,随着全球气候变暖,该区域多次发生冰崩事件,给当地居民带来了严重的生命财产损失。对该区域冰崩的深入调查和研究对于冰崩灾害的防灾减灾具有重要的实际意义。通过对冰崩灾害的致灾... 详细信息

青藏高原地区是我国冰崩发生最多的区域。20世纪以来,随着全球气候变暖,该区域多次发生冰崩事件,给当地居民带来了严重的生命财产损失。对该区域冰崩的深入调查和研究对于冰崩灾害的防灾减灾具有重要的实际意义。通过对冰崩灾害的致灾方式、运动过程和影响因素等进行分析和总结,结合高山峡谷地区冰崩灾害的典型特征,对冰崩灾害的定义进行了详细阐述,认为冰崩灾害不应仅包含冰川垮塌形成的直接灾害,还应包含由冰川垮塌引发的链式灾害。在此基础上,将冰崩灾害分为冰崩直接灾害、冰崩-冰湖溃决灾害和冰崩-堵溃链式灾害3种类型,以期建立具有普适性、实用性的分类标准,为青藏高原地区冰崩灾害的深入研究和防灾减灾救灾提供理论基础和科学依据。

关键词：冰崩青藏高原冰川遥感灾害

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冰崩涌浪及其对冰碛坝溃决影响的实验研究

冰崩涌浪及其对冰碛坝溃决影响的实验研究

作者： Robin Neupane 中国科学院大学(中国科学院水利部成都山地灾害与环境研究所)

学位级别：硕士

冰碛坝由于其坡度、高度和组成（部分坝体内含有埋藏冰）等特点,是目前世界上最薄弱的天然大坝之一。冰碛坝溃决引起的溃决洪水具有的巨大能量,可造成惨重的人员伤亡与重要基础设施的破坏。崩塌、滑坡、冰川崩解、埋藏冰消融和地震等都... 详细信息

冰碛坝由于其坡度、高度和组成（部分坝体内含有埋藏冰）等特点,是目前世界上最薄弱的天然大坝之一。冰碛坝溃决引起的溃决洪水具有的巨大能量,可造成惨重的人员伤亡与重要基础设施的破坏。崩塌、滑坡、冰川崩解、埋藏冰消融和地震等都可触发溃坝现象,冰崩是冰碛坝溃决的主要触发因素之一,为了更好的认知冰崩对冰碛坝破坏的影响,本文在实验水槽中开展了一系列的实验研究,通过设定滑块的密度与滑动方式来模拟冰崩,以及冰崩涌浪导致冰碛坝的溃决。在本实验条件下,研究了冰崩的大小、滑动角度和滑动距离对产生的浪涌波强度的影响。结果表明,随着块体尺寸的增大,涌浪的高度逐渐增大,块体对冰湖的冲击产生最大高度约5cm的垂直浪涌波。在单个块体情况下,涌浪强度随滑动坡度的增大而增大,而在块体破裂情况下,涌浪强度与滑块倾角之间缺少明显的关系;滑动长度与浪涌波的强度成正比。比较了不同坝体材料、坝顶宽度、坝体高度和坝角所产生的溃决过程流量线,根据实验结果建立了基于机器学习方法的线性回归模型,对洪峰流量进行预测,该模型的正常R2值和调整后的R2值分别为0.967和0.944,这表明该模型具有很强的预测能力。模型表明,通过了解块体类型、坝料和坝高,可以对实验洪峰流量进行优化预测,最后分析了冰碛坝破坏后河道的粒径分布与河道形态的关系。冰碛坝溃决后,水流会携带高浓度（18.13%-44.23%）的细颗粒（＜0.5mm）到下游（水槽中＞3.2m）。这就导致了下游山谷的形态变化。

关键词：冰碛坝冰湖溃决洪水冰崩气候变化实验研究

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青藏高原冰崩隐患发育分布规律及危险性

地球科学 2022年第12期47卷 4647-4662页

作者：汤明高王李娜刘昕昕秦佳俊李扬成都理工大学地质灾害防治与地质环境保护国家重点实验室四川成都610059

随着全球气候变暖,青藏高原冰崩灾害日益加剧.通过大量遥感解译及数据分析,系统查明青藏高原冰崩隐患数量、类型、发育规律及危险性:(1)40269条冰川共发育冰崩隐患581处.按失稳方式分为滑移式和崩落式;按成灾模式分为冰崩直接灾害、冰崩... 详细信息

随着全球气候变暖,青藏高原冰崩灾害日益加剧.通过大量遥感解译及数据分析,系统查明青藏高原冰崩隐患数量、类型、发育规律及危险性:(1)40269条冰川共发育冰崩隐患581处.按失稳方式分为滑移式和崩落式;按成灾模式分为冰崩直接灾害、冰崩-堵江溃决和冰崩-冰湖溃决灾害.(2)冰崩敏感坡度40°~50°,集中分布高程为4500~5500 m,坡向具有“亲北性”.(3)区域分布差异大.西藏和新疆区域分布共占89.5%,雅鲁藏布江和塔里木河流域分布共占80.4%,念青唐古拉山脉和横断山脉分布共占49.4%.(4)空间分异明显.冰崩前缘高程以喜马拉雅东构造结为界,以西呈自西向东增大的趋势,以东呈先减小后增大的“V”型趋势,40.1%的冰崩前缘高程4500~5000 m、位于雪线附近,受山脉控制具有气候带交界“群聚性”特点.(5)高危险的冰崩隐患点36处、中等危险215处、低危险330处.

关键词：冰崩遥感解译隐患识别发育规律危险性工程地质

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高亚洲地区冰崩灾害的研究进展

冰川冻土 2018年第6期40卷 1141-1152页

作者：胡文涛姚檀栋余武生杨威高杨中国科学院青藏高原研究所北京100101 中国科学院大学北京100049

在全球气候变化的背景下,冰崩灾害极有可能成为人类面临的新常态。特别是在高亚洲地区,冰崩灾害事件严重威胁"亚洲水塔"的命运和"第三极"的生态安全。因此,研究冰崩灾害事件对于保障"一带一路"国家战略的顺利实施和保护"一带一路"沿线... 详细信息

在全球气候变化的背景下,冰崩灾害极有可能成为人类面临的新常态。特别是在高亚洲地区,冰崩灾害事件严重威胁"亚洲水塔"的命运和"第三极"的生态安全。因此,研究冰崩灾害事件对于保障"一带一路"国家战略的顺利实施和保护"一带一路"沿线国家的生产与生存环境具有重要的现实意义。通过梳理历史上有记录的几次冰崩灾害事件,系统介绍冰崩的发生过程;再从冰崩体的物质组成、冰崩体的运动特征、冰崩发生的可能原因以及冰崩的影响等方面总结了冰崩的研究内容;重点阐述了冰崩的研究方法;最后讨论了当前冰崩研究存在的问题,并从冰崩研究方法等角度展望了未来冰崩灾害事件的研究方向。

关键词：冰崩冰川动力学遥感影像模型灾害评估

雅鲁藏布江色东普沟冰崩-堵江-溃决灾害数值模拟

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地质学刊 2023年第2期47卷 196-202页

作者：田杨杨姜亮郭江西藏地勘局区域地质调查大队西藏拉萨851414 四川省地质环境调查研究中心四川成都610036

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... 详细信息

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。

关键词：冰崩泥石流堰塞湖灾害链 Massflow数值模拟色东普沟雅鲁藏布江

西藏米林县色东普沟冰崩灾变机理及灾变过程模拟

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西藏米林县色东普沟冰崩灾变机理及灾变过程模拟

作者：刘昕昕成都理工大学

学位级别：硕士

我国是全球中、低纬地区冰川最为发育的国家,青藏高原地区冰川面积占我国冰川总面积的80%以上。近年来,受全球气候变暖影响,青藏高原冰川活动强烈,引起了一系列冰川灾害,其中以冰崩灾害最为频繁。藏东米林县色东普沟是青藏高原典型冰崩... 详细信息

我国是全球中、低纬地区冰川最为发育的国家,青藏高原地区冰川面积占我国冰川总面积的80%以上。近年来,受全球气候变暖影响,青藏高原冰川活动强烈,引起了一系列冰川灾害,其中以冰崩灾害最为频繁。藏东米林县色东普沟是青藏高原典型冰崩灾害发育区域,多次发生冰崩—碎屑流—堵江事件。本文以色东普沟冰崩为研究对象,综合遥感、野外调查、物理力学试验和数值模拟等手段,对色东普沟冰崩的灾变过程及灾变机理进行系统性研究。取得的主要研究成果如下:（1）查明了色东普沟冰崩地质特征和冰介质物理性质。近几期色东普沟冰崩事件之前,色东普沟可按照冰川补给源分为9个分区,共发育冰崩变形体14处。色东普沟特殊的地形条件使得色东普沟具有冰崩碎屑流活动频发且规模巨大的特征。“漏斗”状的地形有利于流域内的物质向沟内汇集,为冰崩碎屑流提供了丰富的物源和载体;色东普沟上陡下缓,冰川处于高位落差大,冰崩具有良好的位能条件和启动条件;色东普沟主沟道曲率较小,碎屑流在沟内流通条件较好,致灾效应明显。野外测定了冰川的温度、冰川冰的密度和孔隙率。此外,冰川冰结构在微观和宏观上都具有各向异性,冰川冰是由多个大小不一的冰晶体组合而成,具有孔隙。（2）通过遥感解译梳理分析了色东普沟历史事件和影响因素。2014年以来,色东普沟发生了8次碎屑流事件,堵塞雅鲁藏布江4次,其中3次为上游冰崩引发碎屑流造成。气温和地震活动与色东普沟冰崩的发生具有一定相关性,且存在累积效应和滞后效应。地形坡度是冰崩发生的最主要影响因素,色东普沟近年来发生的冰崩灾害所在的原始地形平均坡度为30°～60°,且地形坡度超过30°的面积占比为35%～50%,当前色东普沟流域内仍存在类似地形条件的冰川变形体。（3）通过试验分析了多晶冰及冰岩嵌固体的力学特征及其随温度变化的规律,揭示了色东普沟冰崩灾变的力学机理。多晶冰和冰岩嵌固体剪切曲线符合库仑定律。在温度条件接近冰的融点（0℃）时,多晶冰样的内摩擦角φ几乎为0。随着温度降低,多晶冰样和冰岩嵌固体的粘聚力c和内摩擦角φ有增大趋势,但随着温度降低到一定程度,粘聚力c和内摩擦角φ增大趋势变小。冰崩在温度升高作用下的力学机理为:在重力作用下因为温度变化引起的滑带（变形破坏带）冰川介质抗剪强度劣化导致整体失稳破坏。（4）基于FLAC-PFC模拟再现了色东普沟冰崩启动、运动堆积演化过程。冰崩变形启动过程分为初始（减速）变形阶段、等速变形阶段和加速变形阶段,且各阶段冰崩的变形、裂缝发展及变形破坏带应力状态存在分期配套的特征;色东普沟冰崩碎屑流灾害演化过程可分为冰崩、滑坡、碎屑流运动、碎屑流堆积堵江四个阶段。（5）初步提出了色东普沟冰崩监测预警建议。针对冰崩变形启动过程和冰崩碎屑流运动过程,初步提出了色东普沟冰崩碎屑流的监测预警建议。

关键词：色东普沟冰崩地质力学灾变机理数值模拟

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阿尼玛卿山冰崩链生灾害基本特征分析

人民黄河 2019年第11期41卷 17-21页

作者：张俊才周保曹小岩魏赛拉加青海省地质环境监测总站

近年来,冰崩链生灾害造成人员伤亡和财产损失的事件频现,成为影响高寒山区经济发展和社会稳定的重要因素之一。在收集以往监测资料和现场调查的基础上,深入分析了阿尼玛卿山冰崩链生灾害的形成过程和基本特征,结果表明:该冰崩链生灾害... 详细信息

近年来,冰崩链生灾害造成人员伤亡和财产损失的事件频现,成为影响高寒山区经济发展和社会稳定的重要因素之一。在收集以往监测资料和现场调查的基础上,深入分析了阿尼玛卿山冰崩链生灾害的形成过程和基本特征,结果表明:该冰崩链生灾害具有空间和时间双重灾害链属性,同一区域先后发生了3次冰崩链生灾害,3次灾害链之间存在一定链生关系;冰崩链生灾害包括冰崩、碎屑流、堰塞湖和溃决洪水,冰崩转化为碎屑流后具有高速、远程的特点,运动距离长达5.5 km;冰崩碎屑流在空间上可分为冰崩源区、刨蚀流通区和碎屑流主堆积区,并具有明显的流态特征;碎屑流堆积物多次堵塞青龙沟形成堰塞湖,溃决洪水波及下游地区;堰塞坝体由冰块、岩石碎屑和富冰冻土块体构成,结构松散、强度低、抗冲刷能力差,堰塞湖保存时间主要取决于入湖水流量、气温、堰塞坝规模特别是其顺河长度和高度等条件。

关键词：冰川退缩冰崩灾害链阿尼玛卿地区