青藏科考

喜马拉雅地区冰湖溃决洪水危害源增加

文章来源 :
2021-11-27 12:06

喜马拉雅地区作为全球冰湖溃决洪水发生的热点地区之一,近年来受到各方的极大关注。自20世纪以来,有超过100起冰湖溃决洪水事件在该地区发生,造成约7000人死亡和大量的经济财产损失。冰湖危险性评估被认为是进行冰湖溃决洪水风险评估工作的第一步。然而,现存的冰湖危险性评价体系还存在一些缺陷,对于评价结果的可靠性产生一定影响。此外,在喜马拉雅地区以往的冰湖评估工作中过多的关注那些大中型冰湖(面积大于0.1 km2)的状态,而忽略了小型冰湖对下游人类社区和基础设施所产生的影响。这些经常被漏掉的小型冰湖所产生溃决洪水的破环并不亚于大中型冰湖,例如2013年,喜马拉雅西段印度境内的Chorabari冰碛湖溃决,造成6000余人死亡,成为人类历史上最大的冰湖溃决洪水灾害事件之一,但其在溃决前的面积只有0.04 km2,并不在当地所防范的危害源之内。

为此,“亚洲水塔动态变化与影响”任务“亚洲水塔变化及其广域效应”专题研究团队对喜马拉雅地区面积大于0.02 km2、主要受现代冰川融水补给的1650个冰碛湖进行了综合危险性评估。从以往45起评估案例中统计出了57种不同的评价指标,通过设置4条筛选标准和择优性分析方案,最终选出了5个评价指标,分别是母冰川平均坡度、潜在的物质流区、冰碛坝平均坡度、冰湖流域面积、冰湖周长,它们分别代表的溃决诱因是冰崩、岩崩/滑坡或其它的固态物质流、坝体稳定性、强降水或其它液态物质流、冰湖特性。最后这一最佳评价指标组合将用于评估喜马拉雅地区的冰湖危险性。

结果显示,1650个冰碛湖中有207个极高危险冰湖、345个高危险冰湖、405个中等危险冰湖、426个低危险冰湖以及267个极低危险冰湖。极高和高危险冰湖多分布于喜马拉雅的中东部。有204个小型冰湖被评为极高或高危险冰湖,这在以往的研究中很少被注意到。极高或高危险冰湖有几个共同的特点,它们的母冰川属于悬冰川或者小型山谷冰川,冰舌和冰川周围的山体坡度很大。通过对冰湖危险性分类方法的探讨、不同权重方案敏感性分析和不同评估方案结果的一致性分析研究进一步表明,不同的评估方法对高危险性冰湖的识别结果基本一致。本研究的结果可以作为基础数据,以评估区域冰湖溃决洪水风险。

研究成果近日以“An integrative method for identifying potentially dangerous glacial lakes in the Himalayas”为题,在Science of the Total Environment上发表,中科院青藏所与兰州大学联培硕士生张太刚为第一作者、王伟财研究员和安宝晟研究员为通讯作者。该研究获得第二次青藏高原科学考察研究计划(2019QZKK0208)和国家自然科学基金项目(41771088)等联合资助。

全文链接:https://doi.org/10.1016/j.scitotenv.2021.150442

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图1 喜马拉雅地区危险冰湖分布,按照流域将喜马拉雅地区划分为13个子流域

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图2 冰湖危险性定性与定量评估系统