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      藏東南典型冰湖潰決機(jī)制及危險性研究

      2018-01-09 23:29:35常鳴唐川竇向陽
      南水北調(diào)與水利科技 2017年6期
      關(guān)鍵詞:冰湖危險性西藏

      常鳴+唐川+竇向陽

      摘要:我國西藏地區(qū)冰湖分布十分廣泛,隨著時間的推移,氣溫逐漸升高,一些冰湖出現(xiàn)消融現(xiàn)象,部分冰湖潰決直接導(dǎo)致災(zāi)害級聯(lián)效應(yīng)產(chǎn)生,進(jìn)一步誘發(fā)了洪水、泥石流等次生災(zāi)害,因此及時開展冰湖潰決機(jī)制及其危險性研究十分必要。為了更好地詳細(xì)分析冰湖潰決的機(jī)制及致災(zāi)危險性模式,重點(diǎn)選取西藏波密縣米堆溝泥石流的源頭光謝錯為研究對象,開展了野外調(diào)查取樣、室內(nèi)物理實(shí)驗(yàn)及高精度遙感解譯等一系列工作,分析結(jié)果表明光謝錯潰決外因是由異常氣候和水文條件誘發(fā)的,內(nèi)因是在終磧堤潰決過程中存在溢流型和管涌型兩種機(jī)制。光謝錯潰決后逐步完成了由洪水向稀性泥石流的轉(zhuǎn)變過程,泥石流的運(yùn)移嚴(yán)重威脅到溝道兩岸村莊、道路及耕地的安全。通過對光謝錯潰決機(jī)制的研究能夠?yàn)椴貣|南地區(qū)冰湖潰決的防治及預(yù)警提供科學(xué)的依據(jù)。

      關(guān)鍵詞:西藏;冰湖;潰決機(jī)制;危險性

      中圖分類號:P642;P3436文獻(xiàn)標(biāo)識碼:A文章編號:

      16721683(2017)06011507

      Abstract:Many glacier lakes are distributed in Tibet,ChinaWith the passage of time,the temperature gradually raises,and some glacier lakes begin to meltTheir bursts will directly result in disastrous cascade effects and induce secondary disasters such as flood and debris flowTherefore,it is imperative to timely carry out the study on the mechanism and hazards of glacier lake burstsIn order to better analyze the mechanism and hazard models of glacier lake bursts,we selected the Guangxiecuo glacier lake of Midui Gully in Tibet as the research object,and conducted a series of work including field investigation and sampling,indoor physical experiment,and highresolution remotesensing interpretationThe analysis results showed that the burst of Guangxiecuo lake was externally caused by abnormal climate and hydrological conditions and internally caused by the overflowtype and pipingtype mechanisms during the burst of the terminal moraine damAfter the burst,the flood gradually transitioned to debris flowThe migration of debris flow seriously threatens the villages,roads,and cultivated land on both sides of the channelThe mechanism research can provide scientific basis for prevention and early warning of glacier lake bursts in the future

      Key words:Tibet;glacier lake;burst mechanism;hazard

      在21世紀(jì)全球變暖影響下各地冰川普遍出現(xiàn)消融現(xiàn)象[1]。全球高海拔或在溫度劇烈變化的高山地區(qū)通常會分布大量的冰川泥石流,它們的分布密度與冰川所在區(qū)的物理性質(zhì)、水熱條件及地形地勢密切相關(guān)[2],例如在加拿大、冰島、挪威、帕米爾和我國喜馬拉雅山、西藏等高海拔地區(qū)分布大量的冰川。我國西藏境內(nèi)冰磧湖潰決為最為常見的災(zāi)害形式,50年以來在該區(qū)至少有20余次較大的冰磧湖潰決事件發(fā)生[34]。一旦冰磧湖潰決導(dǎo)致洪水、泥石流發(fā)生會給下游溝道中及兩岸的橋梁、公路、居民點(diǎn)帶來非常重大的災(zāi)難,嚴(yán)重威脅當(dāng)?shù)厝罕姷纳敭a(chǎn)安全[56]。近20年來,消融后退是大多數(shù)冰川所處的階段,尤其是在我國藏東南地區(qū),冰川的消融引發(fā)一系列級聯(lián)效應(yīng),間接導(dǎo)致了冰湖潰決、泥石流等災(zāi)害的發(fā)生[78]。

      第15卷 總第93期·南水北調(diào)與水利科技·2017年12月

      常鳴等·藏東南典型冰湖潰決機(jī)制及危險性研究

      我國西藏冰湖的分布基本上由東南向西北方向呈遞減趨勢,其中林芝地區(qū)分布的冰湖是最多的,其余分別在日喀則地區(qū)、昌都地區(qū)及阿里地區(qū)[9]。由冰湖潰決產(chǎn)生的泥石流具有暴發(fā)突然、持續(xù)時間短、洪峰值高、流量大及級聯(lián)效應(yīng)明顯等特點(diǎn)。此外大型泥石流還有可能在運(yùn)移途中誘發(fā)溝道兩岸崩塌、滑坡等次生地質(zhì)災(zāi)害,產(chǎn)生一系列的級聯(lián)效應(yīng),進(jìn)一步放大了冰湖潰決所帶來的威脅。在西藏地區(qū)大約記載了14處冰湖潰決型泥石流,本文列舉了近期冰湖潰決事件,見表1。

      我國從20世紀(jì)80年代就開始對冰湖潰決事件展開研究,針對唐布朗冰湖潰決引發(fā)的泥石流,呂儒仁[10]對其成因開展了詳細(xì)分的析;針對波曲河的冰湖潰決事件徐道明[11]研究了其形成與沉積特征;為了更好地分析冰湖變化特征,GIS、RS等技術(shù)被廣泛應(yīng)用,陳曉清[12]通過高精度遙感解譯統(tǒng)計(jì)了波曲流域20年來冰湖的變化情況;劉晶晶等[13]針對冰磧壩潰決現(xiàn)象初步分析了壩體失穩(wěn)存在的管涌和溢流機(jī)制。本文選取西藏波密縣米堆溝泥石流的源頭光謝錯作為研究對象,通過開展野外調(diào)查、室內(nèi)實(shí)驗(yàn)及高精度遙感解譯等工作,分析冰湖潰決的內(nèi)外因素及危險性,為今后藏東南地區(qū)冰湖潰決的防治及預(yù)警提供更好的防災(zāi)減災(zāi)對策。endprint

      1研究區(qū)概述

      本文研究區(qū)位于西藏東南部波密縣米堆溝的源頭光謝錯,位于北緯29°27′578″,東經(jīng)96°30′35″。1988年7月15日由于米堆溝后源的貢扎冰川冰舌前緣發(fā)生整體崩落,致使終磧湖瞬間潰決,大量的洪水在短時間內(nèi)強(qiáng)烈掏蝕溝道和兩岸坡體,最終由洪水轉(zhuǎn)換為泥石流。米堆溝口地處川藏公路84道班,直接與帕隆藏布交匯,交匯處西距波密縣約96 km,東距然烏湖約30 km,整個流域面積約為1205 km2,最低點(diǎn)堆積區(qū)海拔為3 600 m,最高點(diǎn)清水區(qū)海拔為6 600 m,相對高差為3 000 m,主溝道長度約76 km,平均縱比降31‰,見圖1。流域在3 850 m以上存在大型冰川,常年覆蓋積雪,4 500 m的地方分布貢扎冰川。貢扎冰川由貢扎主冰川、東支冰川、西支冰川三部分組成,見表2。其中貢扎主冰川的冰舌直接與冰湖接觸,其滑落后的冰舌直接沖擊冰湖,貢扎主冰川呈現(xiàn)出明顯的“座椅”效應(yīng),后壁形成十分陡峭的冰后壁。1988年7月15日米堆溝光謝錯發(fā)生潰決,最大洪峰流量可達(dá)127×103 m3s,歷時半個小時,潰決時洪水總量可達(dá)540萬m3[14]。由于大約有36×105 m3的冰舌斷裂滑移至冰湖,致使湖面平均上升14 m,潰決前冰湖總儲水量約為642×106 m3,面積約為052 km2,平均水深1235 m,有些地方可達(dá)32 m。光謝錯終磧堤失穩(wěn)后,洪水瞬間下泄,致使?jié)Q處大量的松散物質(zhì)被裹挾進(jìn)去,洪水在運(yùn)行過程中,溝道兩岸的崩滑體不斷失穩(wěn)且溝道出現(xiàn)揭底現(xiàn)象,導(dǎo)致洪水逐漸向泥石流轉(zhuǎn)變。通過現(xiàn)場野外調(diào)查,溝口處泥石流流量能夠達(dá)到1 0221 m3s,流速可達(dá)67 ms。米堆溝冰湖潰決后直接對溝道兩側(cè)米堆、俄次、古勒村的耕地、作物、房屋及人身安全產(chǎn)生嚴(yán)重威脅,在其匯入帕隆藏布后進(jìn)一步對川藏公路造成重大損害,致使18座橋梁被毀,中斷交通半年之久。

      2冰湖潰決的氣象水文條件

      經(jīng)過調(diào)查發(fā)現(xiàn)藏東南地區(qū)的冰湖潰決與現(xiàn)代地質(zhì)冰川活動有著密切的聯(lián)系,而氣象水文是影響冰川活動最為主要的因素,冰川的運(yùn)動能夠改變冰湖的形態(tài),反應(yīng)研究區(qū)氣象水文的重要指標(biāo)是溫度和降雨量。一般來說,溫度的高低直接關(guān)系到冰川及終磧堤的穩(wěn)定,降雨的多少直接影響冰湖的庫容及壓力的大小,溫度和降雨的雙重效應(yīng)可以促進(jìn)冰湖的潰決。據(jù)呂儒仁[15]調(diào)查,20世紀(jì)以來藏東南地區(qū)冰湖潰決事件都與該地區(qū)的降雨失衡及溫度大范圍的波動有緊密的聯(lián)系,因此,研究藏東南地區(qū)的氣象水文條件,尤其是溫度和降雨量十分必要。

      21溫度條件

      藏東南地區(qū)冰湖潰決現(xiàn)象與溫度的高低直接有關(guān),溫度的降低與升高直接影響到冰川及終磧堤的增加和消逝,進(jìn)而影響冰湖的穩(wěn)定性狀態(tài)。在體現(xiàn)氣候變化因子當(dāng)中,溫度的降低與升高是冰湖穩(wěn)定性的一個反應(yīng),根據(jù)呂儒仁[15]調(diào)查,20世紀(jì)以來藏東南發(fā)生的冰湖潰決現(xiàn)象大部分發(fā)生在溫度由冷向熱轉(zhuǎn)變的年份里。當(dāng)溫度降低時,有利于冰川的積累和推移,致使冰舌不斷延伸慢慢的靠近冰湖,其達(dá)到冰湖里后,相對冰湖整個容積來說,冰舌增加進(jìn)入的速度遠(yuǎn)小于引發(fā)冰湖劇烈震蕩的速度,因此不會引發(fā)冰湖潰決大災(zāi)難,等達(dá)到冰湖容積上限時,由于終磧堤在冷環(huán)境下會更加堅(jiān)固,整個冰湖存在于穩(wěn)定的環(huán)境中,僅會出現(xiàn)平穩(wěn)的溢流現(xiàn)象;當(dāng)溫度升高的時候,經(jīng)過統(tǒng)計(jì)藏東南地區(qū)氣溫相對上一年會升高1 ℃左右,尤其在夏季就會引起整個冰川的消融退縮,降低終磧堤的穩(wěn)定性,冰雪融化后沿冰川表層運(yùn)動進(jìn)而進(jìn)入冰湖,迅速增加湖水容積,在運(yùn)動過程中就會出現(xiàn)下滲、侵蝕冰舌,導(dǎo)致其斷裂,瞬間崩落至湖水中,產(chǎn)生劇烈的涌浪,由于溫度升高終磧堤內(nèi)的冰磧物不斷融化,降低其穩(wěn)定性,隨著孔隙的增大可能出現(xiàn)大量的管涌。隨著冰舌的跳躍性變化,致使湖水量在短時間內(nèi)的劇烈激增,產(chǎn)生了大量的涌浪,引起翻壩效應(yīng)。涌浪不斷沖擊終磧堤,導(dǎo)致終磧堤的管涌加劇甚至潰壩,由此導(dǎo)致了洪水或泥石流等災(zāi)害鏈的暴發(fā)。

      研究區(qū)位于藏東南地區(qū)的波密縣,該地區(qū)是冰川泥石流活動最為強(qiáng)烈的地區(qū),波密地區(qū)在最近的60年時間里年均氣溫基本呈現(xiàn)增加態(tài)勢。在20世紀(jì)80年代以前溫度相對較低,主要在低溫區(qū)波動,冰湖相對穩(wěn)定,由冰湖引起的泥石流活動比較少;80年代至今氣溫逐步緩慢回升,促使冰川不斷地消融,加劇了冰湖潰決的風(fēng)險,見圖2。研究區(qū)內(nèi)的培龍溝于1984年、1985年、1988年三次暴發(fā)特大規(guī)模的冰川泥石流,堵塞了帕隆藏布江,形成了一個巨大的堰塞湖,最長65 km,最寬03 km,最深14 m,將近7 km的公路被淹沒,河床抬升了近10 m。1988年7月15日米堆溝光謝錯發(fā)生潰決,將帕隆藏布沿岸的公路沖毀,中斷交通半年之久。由趨勢線可以看出年均溫與時間存在著明顯的線性函數(shù)關(guān)系,復(fù)相關(guān)系數(shù)R=066,證明了年均溫與時間回歸效果非常顯著。

      22降雨條件

      藏東南地區(qū)冰湖潰決現(xiàn)象與雨量的大小直接有關(guān),雨量的大小與冰湖的庫容量直接相關(guān),可以影響冰湖的穩(wěn)定性。在影響氣候變化因子當(dāng)中,降雨的多少是冰湖穩(wěn)定性的一個指標(biāo),20世紀(jì)以來藏東南發(fā)生的冰湖潰決泥石流現(xiàn)象大部分發(fā)生在降雨量增加的年份里。當(dāng)降雨量降低的時候,相對冰湖整個容積來說,其儲存量會降低,同時對終磧堤的壓力也降低,即使冰湖小范圍潰決后也因?yàn)檠赝舅康难a(bǔ)給較少不會引發(fā)大規(guī)模的泥石流災(zāi)害;當(dāng)降雨量增加的時候,就會不斷沖刷冰川,隨著大量雨水的滲透,可導(dǎo)致冰舌的斷裂,產(chǎn)生涌浪,增加冰湖的庫容量,將壓力傳遞到終磧堤,最終在多種作用下導(dǎo)致冰湖潰決。由于降雨量的增加,會不斷將兩岸的松散固體物質(zhì)帶入溝道,導(dǎo)致冰湖潰決后泥石流災(zāi)害的發(fā)生。

      研究區(qū)位于藏東南地區(qū)的波密縣,在最近60年時間里降雨量基本呈現(xiàn)出反復(fù)波動的現(xiàn)象。該時期冰湖潰決泥石流活動相對頻繁,培龍溝的3次大型潰決泥石流,以及光謝錯的潰決為典型的代表,在統(tǒng)計(jì)的年代區(qū)間內(nèi),1988年的年降水量達(dá)到了最高值為1 153 mm,其年均溫也達(dá)到了較高的9 ℃,見圖3。進(jìn)入21世紀(jì)以來,降雨量相對以前有所減少,但是綜合全局考慮,整個研究區(qū)的氣候環(huán)境仍然以濕[CM(22]潤氣候?yàn)橹?,由此?dǎo)致的由冰湖潰決引發(fā)的泥石流的風(fēng)險性很大。本文擬合了年降雨量與時間的趨勢線,由趨勢線可以看出年降雨量與時間存在著明顯的冪函數(shù)關(guān)系,復(fù)相關(guān)系數(shù)R=071,證明年降雨量與時間回歸效果顯著。endprint

      3冰湖潰決的機(jī)制分析

      冰湖的形式有很多種,包含了冰面湖、冰斗湖、冰內(nèi)湖、終磧湖、冰壩湖、冰磧湖等。根據(jù)調(diào)查西藏大多數(shù)的冰湖都是終磧湖,與冰川運(yùn)動密切相關(guān),并且其潰決后容易引發(fā)洪水、泥石流等次生地質(zhì)災(zāi)害。在藏東南地區(qū)已經(jīng)有17場冰湖潰決的詳細(xì)記錄,劉晶晶總結(jié)了終磧湖潰決有四種形式[16]:漫頂溢流潰壩產(chǎn)生了洪水、管涌潰壩產(chǎn)生洪水、瞬間潰壩產(chǎn)生洪水、多種機(jī)制相互耦合;在研究區(qū)米堆溝野外調(diào)查及室內(nèi)試驗(yàn)發(fā)現(xiàn),光謝錯的潰決是由冰舌部位斷裂產(chǎn)生涌浪及管涌潰壩兩種機(jī)制組合導(dǎo)致的。

      31涌浪溢流機(jī)制

      研究區(qū)米堆溝的光謝錯直接與貢扎主冰川的冰舌相連接,其冰舌受力更為復(fù)雜。在過去的幾年里,藏東南地區(qū)冰湖潰決主要是以溢流為主,一方面是冰川融雪和大氣降雨為冰湖提供水源補(bǔ)充,另一方面是湖水通過終磧堤緩慢的滲流,兩者基本保持平衡狀態(tài)。一旦冰舌斷裂入湖,會瞬間致使冰湖面急劇上升,產(chǎn)生規(guī)模巨大的涌浪然后導(dǎo)致形成的水頭高于溢出口,見圖4。

      涌浪溢流在光謝錯冰湖主要體現(xiàn)在兩個地方:第一個是終磧堤,在高水頭的作用下,終磧堤溢流口處會形成強(qiáng)大的壓力,壓力分為兩部分,一部分壓力擠壓終磧堤,致使終磧堤的裂隙越來越大;另一部分壓力不斷地擠壓湖水,致使湖水不停的翻滾,不斷下切加深終磧堤的裂隙,并且能夠?qū)⒑椎哪嗌硢?,激發(fā)泥石流的物源條件。第二個是冰舌,隨著溫度的上升及降雨強(qiáng)度的增加,冰舌可能會脫離冰川主體,滑落到冰湖中產(chǎn)生巨大的涌浪,其形成的沖擊力威脅終磧堤的安全。

      研究區(qū)光謝錯冰湖符合涌浪溢流機(jī)制,在貢扎主冰川的冰舌受冰湖的浮力、自身重力、摩擦力及黏聚力四個力的作用,又鑒于1988年的溫度較高濕度較大,冰舌在綜合環(huán)境影響下瞬間斷裂入湖,產(chǎn)生強(qiáng)烈的涌浪,部分湖水在壓力作用下翻越終磧堤造成大量溢流。

      32管涌潰壩機(jī)制

      一般來說,在滲流作用下細(xì)顆粒從粗顆??紫吨斜粵_走的現(xiàn)象稱為管涌作用,對于終磧堤來說,管涌作用會使其變得薄弱。其作用在終磧堤上一般表現(xiàn)為以下三方面:(1)在氣候條件改變下,終磧堤內(nèi)部的冰磧物會消融,管涌加大了孔隙的掏蝕強(qiáng)度;(2)孔隙中的細(xì)顆粒逐漸流失,進(jìn)一步破壞了終磧堤的穩(wěn)定性;(3)隨著涌浪帶來的壓力,湖底的泥沙被裹挾上來,在管涌條件下大量泥沙被帶出,直接導(dǎo)致次生災(zāi)害泥石流的發(fā)生。

      研究區(qū)米堆溝光謝錯冰湖的暴發(fā)也與管涌機(jī)制密切相關(guān),見圖5,光謝錯終磧堤一般是由黏土、冰磧物、粗細(xì)不均的固體顆粒共同組成,其中細(xì)顆粒要占到80%左右,終磧堤平均高度約為45 m,在堤身最薄處的地方堤頂?shù)膶挾燃s為30 m,平均寬度約為50 m,背水坡的坡度能達(dá)到30°。據(jù)調(diào)查湖水分別從壩體的中部及左部管涌出來,為了更好的驗(yàn)證光謝錯冰湖是否具有管涌機(jī)制,在野外對光謝錯冰湖進(jìn)行了取樣和水位調(diào)查,通過研究土體的級配和壩體上下游水位水力坡度來確定其形成機(jī)制。根據(jù)對光謝錯的訪問調(diào)查研究,1988年潰決之前光謝錯湖面最長距離可達(dá)950 m,最寬可達(dá)550 m,面積可達(dá)0523 km2,由于連續(xù)高溫和降雨,光謝錯水位逐步升高,7月15日23時左右發(fā)生潰壩,潰口約10 min后下切到底,歷時25 h左右,排泄洪水總量可達(dá)278×106 m3,潰決后冰湖面積為0129 km2,通過一系列調(diào)查表明光謝錯土體的滲透坡降超過一定程度時,水的滲透作用對內(nèi)不透水地表土層的頂托力大于地表土的重量,將會產(chǎn)生管涌現(xiàn)象[21]。同時針對終磧堤的級配開展取樣調(diào)查,粒徑分布見圖6。判斷終磧堤的級配一般采用不均勻系數(shù)和曲率系數(shù)來判定:

      CU=d60d10(1)

      CC=d230d10d60(2)

      式中:CU代表了不均勻系數(shù);CC代表了曲率系數(shù);d10代表了泥沙顆粒中百分比小于10%的顆粒粒徑(mm);d60代表了泥沙顆粒中百分比小于60%的顆粒粒徑(mm);d30代表了泥沙顆粒中百分比小于30%的顆粒粒徑(mm);在礫土或砂土中,同時滿足Cu≥5和Cc=1~3的時候,則為級配良好,不能夠同時滿足時則為級配不良,經(jīng)過計(jì)算得到光謝錯部分參數(shù),見表3。

      根據(jù)土體的級配情況來推斷光謝錯的滲透破壞形式,發(fā)現(xiàn)光謝錯終磧堤的級配不良,比較容易產(chǎn)生管涌,然后再利用公式(3)中的細(xì)粒直徑d3、d5與孔隙的平均直徑D0進(jìn)行進(jìn)一步判別[17],具體結(jié)果見表4。經(jīng)過計(jì)算可以看出光謝錯的潰決中含有管涌潰壩機(jī)制。

      D0=025C18Ud20(3)

      4冰湖潰決泥石流危害及防治

      在高山冰川的藏東南地區(qū),冰湖潰決后一般以洪水、泥石流災(zāi)害形式出現(xiàn),崔鵬等總結(jié)了冰湖潰決后向泥石流演化的6種模式[18]。冰湖在潰決初期規(guī)模較大,一旦潰決大量的水體會突然釋放,將終磧堤的堆積物裹挾沖出,一開始在潰決口附形成規(guī)模巨大的洪水,然后沿途不斷沖刷兩岸,將固體顆粒混到溝道形成泥石流。研究區(qū)米堆溝光謝錯潰決后主要是洪水、稀性泥石流次生災(zāi)害,本文詳細(xì)分析了米堆溝泥石流的溝道及巖性條件,見米堆溝縱坡面圖7,發(fā)現(xiàn)十分有利于冰湖泥石流的形成。

      光謝錯潰決時,大量的湖水?dāng)D壓光謝錯冰堤,在堤壩口處由于終磧堤出現(xiàn)裂縫,會瞬間形成流速很大的洪流。然后根據(jù)溝道縱坡降及冰湖所處位置的地勢條件,洪水的沖擊力很強(qiáng),會不斷沖刷溝道兩側(cè)的岸坡堆積物,溝床比降的不斷變化對泥石流的形成有很大的影響[19]。當(dāng)溝床上有迭水和陡坎的時候,有利于大規(guī)模泥石流的形成。一旦從狹小縫隙轉(zhuǎn)換到寬闊的區(qū)域就會產(chǎn)生淤積,當(dāng)於埋速度過快時就會產(chǎn)生很大的破壞力,對溝道沿岸的村莊造成嚴(yán)重破壞,經(jīng)過野外調(diào)查米堆溝的溝道較為順直,堆積於埋較少。如果沿途松散堆積物過多的進(jìn)入溝道就會讓洪水轉(zhuǎn)變?yōu)槟嗍?,米堆溝泥石流的容重?53 gcm3[14],屬于稀性泥石流,在流通過程中對溝道中下游的米堆、俄次、古勒村造成了一定的威脅,1988年的光謝錯冰湖暴發(fā)泥石流就將這三個村子的房屋和耕地部分摧毀[20]。當(dāng)泥石流沖出溝口時,所攜帶的固體物質(zhì)將帕隆藏布沿線的道路全部掩埋水毀,致使交通完全中斷。endprint

      一般冰湖堰塞壩潰決按時間可分為三類:高危型堰塞湖、即消型堰塞湖及穩(wěn)態(tài)型堰塞湖。冰湖形成的堰塞壩通常以漫頂溢流與潛蝕管涌的形式發(fā)生潰決現(xiàn)象。治理冰湖潰決需要充分考慮到冰湖特征、水文氣象、危害范圍及施工條件等因素。經(jīng)研究分析,今后光謝錯還存在潰決的風(fēng)險。光謝錯冰湖堰塞壩的潰壩工程應(yīng)急處理應(yīng)該從兩個方面展開:(1)通過工程措施在冰湖上開設(shè)排水通道,使得冰湖底部過載水流逐步順暢導(dǎo)入下游,同時拓寬及加固兩岸的河堤,防止冰湖潰決后洪水?dāng)U散;(2)通過相關(guān)工程措施,在水位較低的時候,及時排除冰湖堵塞體和減小水位差,削弱泥石流沖刷能力,防止壩體在短時間內(nèi)整體潰決。

      5結(jié)論

      通過總結(jié)藏東南地區(qū)的冰湖潰決事件,本文重點(diǎn)以光謝錯為研究對象,分析了冰湖潰決的氣象水文條件、成因機(jī)制及危險性,結(jié)果如下。

      溫度和降雨是影響冰湖潰決最為主要的外部因素。一般來說,溫度的高低直接關(guān)系到冰川及終磧堤的穩(wěn)定,降雨的多少直接影響冰湖的庫容及壓力的大小,溫度和降雨的雙重效應(yīng)可以促進(jìn)冰湖的潰決,它們和冰湖潰決的時間回歸效果顯著。

      在米堆溝野外調(diào)查及室內(nèi)試驗(yàn)發(fā)現(xiàn)光謝錯潰決的內(nèi)因是由涌浪溢流及管涌潰壩兩種機(jī)制組合形成的。涌浪溢流機(jī)制主要體現(xiàn)在光謝錯冰湖終磧堤的溢流及冰舌斷裂的涌浪;通過野外取樣級配分析后發(fā)現(xiàn)在終磧堤潰壩的過程中存在管涌機(jī)制。

      光謝錯潰決后完成了洪水稀性泥石流的轉(zhuǎn)變過程,一旦發(fā)生潰決洪水會攜帶大量泥沙運(yùn)移形成稀性泥石流,隨著泥石流裹挾帶來的泥沙會於埋到兩岸的村莊、耕地及林地,并且損毀道路堵塞河道,造成重大的生命財產(chǎn)損失。參考文獻(xiàn)(References):

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