亞洲高山區(qū)冰湖潰決洪水事件回顧

張?zhí)珓偅?王偉財(cái)， 高壇光， 安寶晟，3， 尚雪雪

（1.蘭州大學(xué)資源環(huán)境學(xué)院，甘肅蘭州 730000； 2.中國科學(xué)院青藏高原研究所，北京 100101；3.西藏大學(xué)理學(xué)院，西藏拉薩 850011）

0 引言

亞洲高山區(qū)（即青藏高原及周邊地區(qū)）冰川快速退縮［1-4］，導(dǎo)致大量冰湖的形成與擴(kuò)張，其中以冰磧湖和冰壩湖為代表。在冰-雪崩、滑坡、強(qiáng)降水、冰川躍動(dòng)等不穩(wěn)定因素的擾動(dòng)下，極易導(dǎo)致壩體坍塌或破裂，冰湖快速大量釋水，從而形成冰湖潰決洪水（glacial lake outburst floods，GLOFs）。這種典型的冰川災(zāi)害自1939 年被定義以來［5］，引起了社會(huì)各界的廣泛關(guān)注［6-7］。20 世紀(jì)80 年代以來，亞洲高山區(qū)冰磧湖潰決主要發(fā)生在喜馬拉雅山脈和念青唐古拉山地區(qū)，潰決頻率大體不變，平均每年發(fā)生1.3起［8］。歷史上，全球有記錄的冰湖潰決洪水事件超過1 300 起，其中源于冰壩湖的潰決洪水占70%，主要發(fā)生在冰島、阿拉斯加和格陵蘭島等地區(qū)；源于冰磧湖的潰決洪水占9%，主要發(fā)生在青藏高原、歐洲阿爾卑斯山及南美洲安第斯山等地區(qū)；源于基巖阻塞湖、未知壩型和誘因、由火山活動(dòng)誘發(fā)的潰決洪水占21%，累計(jì)造成約12 000人死亡［9-11］。

冰湖潰決洪水具有突發(fā)性強(qiáng)、量級(jí)高、災(zāi)害性大等特點(diǎn)，其對(duì)下游溝谷造成大量侵蝕［12］，破壞沿岸基礎(chǔ)設(shè)施，威脅居民的生命財(cái)產(chǎn)安全［13-15］。例如，2013 年7 月5 日，位于西藏自治區(qū)嘉黎縣的然則日阿錯(cuò)潰決，受災(zāi)人口達(dá)1 160 人，49 座房屋被毀，大量農(nóng)田、橋梁遭到破壞，直接經(jīng)濟(jì)損失高達(dá)2.7 億元［16］；喀喇昆侖山的克亞吉爾冰壩湖，1810—2018年有記錄的潰決洪水共計(jì)34 次，20 世紀(jì)60 年代以來，每10 年至少發(fā)生3 起潰決洪水事件，平均每年造成約1 000 萬美元的經(jīng)濟(jì)損失［17］。在亞洲高山區(qū)孕育著超過30 000 個(gè)冰湖［18］，近30 年來，隨著氣候變暖、冰川退縮，冰湖快速擴(kuò)張，區(qū)域環(huán)境的不穩(wěn)定導(dǎo)致冰湖潰決洪水災(zāi)害事件不斷增加［8，19-21］。

在全球變暖背景下，亟待建立冰湖潰決洪水?dāng)?shù)據(jù)庫，以進(jìn)一步對(duì)冰湖進(jìn)行危險(xiǎn)性評(píng)估和風(fēng)險(xiǎn)管理，并加強(qiáng)社會(huì)對(duì)冰湖潰決洪水的理解、預(yù)防和治理。例如，劉建康等［22］統(tǒng)計(jì)出中國西藏地區(qū)自20世紀(jì)以來共發(fā)生37 起潰決事件，Komori 等［23］統(tǒng)計(jì)出截至2012 年不丹共發(fā)生21 起潰決事件。但目前已有的研究成果多局限于某一行政區(qū)或山脈，還缺少對(duì)整個(gè)亞洲高山區(qū)冰湖潰決事件的系統(tǒng)匯總和分析?；诖?，本文根據(jù)大量科學(xué)文獻(xiàn)和新聞報(bào)道，統(tǒng)計(jì)20世紀(jì)以來亞洲高山區(qū)發(fā)生的冰湖潰決事件，厘清其時(shí)空變化特征、洪水特征和誘發(fā)因素等問題，為進(jìn)一步研究該地區(qū)冰湖潰決洪水災(zāi)害與人類社會(huì)、自然生態(tài)之間的相互作用，提供科學(xué)數(shù)據(jù)支撐。

1 研究區(qū)概況

亞洲高山區(qū)有全球中低緯度最為豐富的冰川資源，共發(fā)育冰川95 537 條，面積達(dá)到（112 061±2 940）km2，冰儲(chǔ)量（4 734±350）Gt，占世界冰川總數(shù)量的45.4%，總面積的14.5%，以及總體積的4.4%［24-25］。由于氣候變暖導(dǎo)致廣泛的冰川退縮，到21 世紀(jì)末，青藏高原冰川預(yù)計(jì)損失約36% 的冰儲(chǔ)量［26］，這將導(dǎo)致新的冰湖形成或原有冰湖的擴(kuò)張。2018 年，亞洲高山區(qū)共發(fā)育30 121 個(gè)冰湖，總面積達(dá)到（2 080±2）km2［18］。1990—2015 年，喜馬拉雅山脈地區(qū)冰湖擴(kuò)張了約14.1%，中亞錫爾河河源高山區(qū)面積增加的湖泊中有69% 屬于冰湖。增加的冰川融水聚集在冰川退縮形成的洼地，是該區(qū)域冰湖形成與擴(kuò)張的主要原因［27-29］。在冰川持續(xù)退縮的狀態(tài)下，冰-雪崩、冰湖潰決及一些次生災(zāi)害頻發(fā)，嚴(yán)重影響區(qū)域可持續(xù)發(fā)展［8，30-31］。

在亞洲高山區(qū)，冰湖潰決洪水主要分布在天山山脈、興都庫什山、喀喇昆侖山、喜馬拉雅山脈、念青唐古拉山、橫斷山以及帕米爾高原一帶，其中喜馬拉雅山脈地區(qū)是世界冰磧湖潰決事件發(fā)生最為頻繁的區(qū)域（圖1）。自20 世紀(jì)以來，喜馬拉雅山脈地區(qū)有文獻(xiàn)記載的冰磧湖潰決事件超過60 起［20］。近30 年來，有32 起冰磧湖潰決事件發(fā)生在喜馬拉雅山脈中東段，遠(yuǎn)高于青藏高原的其他區(qū)域［8］。相關(guān)研究機(jī)構(gòu)正嘗試對(duì)該地區(qū)的冰湖進(jìn)行系統(tǒng)性的風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估［32-38］。例如，Wang 等［38］根據(jù)冰湖的危險(xiǎn)性、下游社區(qū)的暴露度、脆弱性及適應(yīng)能力，確定了喜馬拉雅山脈地區(qū)116 個(gè)具有潛在風(fēng)險(xiǎn)的冰磧湖；Allen 等［34］根據(jù)冰湖的危險(xiǎn)性和下游社區(qū)的暴露度確定了青藏高原上24個(gè)高風(fēng)險(xiǎn)或極高風(fēng)險(xiǎn)的冰湖，它們大部分分布在西藏的吉隆縣、聶拉木縣和定日縣。

圖1 亞洲高山區(qū)冰磧湖潰決洪水和冰壩湖潰決洪水事件分布［8］Fig.1 The distributions of moraine-dammed and ice-dammed lake outburst floods on the High Mountain Asia［8］

2 數(shù)據(jù)與方法

2.1 建立地區(qū)歷史冰湖潰決洪水?dāng)?shù)據(jù)庫

根據(jù)冰湖類型的不同，可將潰決洪水分為不同的類型。如Vilímek 等［10］的研究中，將其分為冰磧湖潰決洪水、冰壩湖潰決洪水和巖體阻塞湖潰決洪水。在Carrivick 等［9］的研究中，則分為冰磧湖潰決洪水、冰壩湖潰決洪水、未知冰湖類型和誘因的潰決洪水，以及火山活動(dòng)造成的潰決洪水。綜合區(qū)域冰湖的差異性和研究的簡(jiǎn)便性，本文將亞洲高山區(qū)的潰決洪水分為冰磧湖潰決洪水和冰壩湖潰決洪水兩類（圖1）。

基于大量科學(xué)文獻(xiàn)和新聞報(bào)道等，統(tǒng)計(jì)自20世紀(jì)以來亞洲高山區(qū)發(fā)生的冰磧湖、冰壩湖潰決洪水事件，建立該地區(qū)歷史冰湖潰決洪水?dāng)?shù)據(jù)庫。收集每個(gè)事件的屬性，包括冰湖名稱、潰決時(shí)間、國家/地區(qū)、冰湖類型、經(jīng)緯度、潰決誘因、潰決水量、洪峰流量和來源共9個(gè)方面。使用117景各時(shí)期的Landsat影像和Google Earth 圖像對(duì)每起事件進(jìn)行驗(yàn)證，例如冰湖出口“V”形溝槽、沖積扇、湖泊面積變化等特征，以確保每起事件的真實(shí)性。由于個(gè)別事件發(fā)生準(zhǔn)確時(shí)間不確定，只存在一個(gè)大致的范圍，如1999年10 月—2000 年8 月，本文在主要的分析工作中假定時(shí)間下限為事件發(fā)生時(shí)間。

2.2 冰磧湖潰決誘因分類

亞洲高山區(qū)冰磧湖潰決的誘發(fā)因素可分為5類，即冰-雪崩或冰川滑塌、滑坡-巖崩、強(qiáng)降水或上游來水、埋藏冰融化或管涌、地震。前三種誘因主要是大量物質(zhì)（水、冰雪、巖石等）進(jìn)入湖中形成涌浪，它們可以高達(dá)數(shù)十米，破壞壩體的穩(wěn)定性。物質(zhì)向湖中運(yùn)動(dòng)和產(chǎn)生的涌浪可能導(dǎo)致兩種不同的壩體潰決機(jī)制：第一種是由于涌浪的沖擊而導(dǎo)致壩體立即破裂，這是最具災(zāi)難性的情況；第二種是由于流出水量增加而導(dǎo)致的壩體破裂。相比于直接的潰壩，這一過程相對(duì)緩慢［39］。埋藏冰可能占到冰磧壩的大部分體積，地下冰的消融會(huì)破壞壩體的結(jié)構(gòu)完整性，從而削弱壩體的穩(wěn)定性。當(dāng)形成冰下管道導(dǎo)致冰湖逐漸被排空，一般沒有明顯的潰決痕跡，這也是天山山脈地區(qū)主要的冰湖潰決誘因；當(dāng)冰磧壟塌陷或者形成管涌時(shí)，同樣會(huì)導(dǎo)致壩體破裂［39-40］。強(qiáng)度較大的地震足以對(duì)冰磧壩的穩(wěn)定性產(chǎn)生影響，同時(shí)地震還會(huì)引發(fā)滑坡、冰崩等。在某些狀況下，難以分清是地震直接導(dǎo)致冰湖潰決，還是地震導(dǎo)致的物質(zhì)運(yùn)動(dòng)造成的。針對(duì)冰湖潰決誘因數(shù)據(jù)的缺失，本文假設(shè)未知誘因事件為隨機(jī)事件，不影響樣本的整體分布，以此來計(jì)算各個(gè)誘因所占比例。

2.3 冰磧湖潰決洪水特征重建

潰決水量和洪峰流量是衡量冰湖潰決洪水量級(jí)的重要指標(biāo)。在最后的統(tǒng)計(jì)結(jié)果中，由于各個(gè)潰決事件的隱蔽性、難預(yù)測(cè)性等原因，鮮有通過模擬、實(shí)測(cè)或洪水調(diào)查等手段獲得的特征值，使得統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)嚴(yán)重缺失。鑒于此，本文使用經(jīng)驗(yàn)公式法對(duì)20世紀(jì)80 年代以來具有清晰無云遙感影像覆蓋的冰磧湖潰決事件，重建其潰決水量和洪峰流量。選擇冰磧湖而非冰壩湖，主要原因有三點(diǎn)：首先，相比于冰壩湖潰決洪水，冰磧湖潰決洪水在空間分布上更加均勻，在時(shí)間上不會(huì)出現(xiàn)像克亞吉爾和麥茨巴赫冰壩湖這樣連續(xù)潰決的現(xiàn)象；其次，冰磧湖潰決洪水有著更為明顯的潰決特征，如潰口，這在冰壩湖潰決中是少有的；最后，由于冰壩湖在短時(shí)間內(nèi)存在多次潰決的現(xiàn)象，以現(xiàn)有的遙感影像很難捕捉到冰湖潰決前后的真實(shí)狀況。

冰湖水量與面積之間存在著一定的統(tǒng)計(jì)關(guān)系［41-42］。通過獲取潰決洪水發(fā)生前后的Landsat 影像，確定冰湖面積變化狀況，進(jìn)而計(jì)算得到冰湖潰決的實(shí)際水量。經(jīng)過對(duì)比選取，本文使用Wang等［43］提出的經(jīng)驗(yàn)公式。

式中：A為冰湖面積（m2）；V為冰湖體積（m3）。這一公式根據(jù)喜馬拉雅山脈地區(qū)20個(gè)冰磧湖水量、面積數(shù)據(jù)獲得（R2=0.919），但其運(yùn)用的主要是大型的冰磧湖數(shù)據(jù)，在一些中小型湖泊應(yīng)用中明顯低估了水量值。為了獲得較為認(rèn)可的數(shù)值，依據(jù)7 個(gè)具有可靠潰決水量數(shù)值的事件，對(duì)這一公式進(jìn)行校正。經(jīng)過試驗(yàn)，乘數(shù)校正系數(shù)取3.2，能夠很好地將相對(duì)誤差控制在50%以內(nèi)（表1）。

表1 冰湖潰決水量重建驗(yàn)證Table 1 Verification of reconstruction of glacial lake outburst water volume

潰決水量的計(jì)算使用Costa 等［44］提出的公式（R2=0.890），其在重建龍糾錯(cuò)潰決洪峰流量中有過成功應(yīng)用［45］。

式中：ΔV為冰湖潰決前后體積變化，即潰決水量（m3）；Q為洪峰流量（m3·s-1）。

3 結(jié)果與分析

3.1 冰湖潰決洪水空間分布

20 世紀(jì)以來，亞洲高山區(qū)共計(jì)發(fā)生冰湖潰決洪水277 起，源自97 個(gè)冰磧湖和24 個(gè)冰壩湖，其中冰磧湖潰決洪水113 起，冰壩湖潰決洪水164 起（圖1）。潰決冰湖的總數(shù)量約占冰湖數(shù)量（30 121個(gè)）的0.4%，累計(jì)造成7 000 余人死亡。最嚴(yán)重的一起潰決洪水傷亡事件發(fā)生在2013年6月17日，印度Choradari 冰磧湖潰決造成6 000 余人死亡［46］。1900—2018 年，喜馬拉雅山脈地區(qū)發(fā)生冰磧湖潰決洪水事件71 起，是整個(gè)亞洲高山區(qū)發(fā)生最多的區(qū)域，其中喜馬拉雅山脈中段發(fā)生冰磧湖潰決洪水37起，東段發(fā)生33 起，西段發(fā)生1 起。此外，天山山脈地區(qū)發(fā)生23 起，藏東南地區(qū)發(fā)生15 起，而帕米爾高原、興都庫什山和喀喇昆侖山地區(qū)發(fā)生較少（附表1）。冰壩湖多分布于冰川資源豐富的天山山脈和喀喇昆侖山地區(qū)，受到大型山谷冰川活動(dòng)的影響，其潰決通常具有周期性，如位于喀喇昆侖山的克亞吉爾冰壩湖和天山山脈的麥茨巴赫冰壩湖，兩者自20世紀(jì)以來共發(fā)生96起潰決洪水。

中國發(fā)生冰磧湖潰決洪水事件最多，占總事件的47.7%，其次是天山山脈地區(qū)的吉爾吉斯斯坦，喜馬拉雅山脈南麓的不丹、尼泊爾等國；吉爾吉斯斯坦發(fā)生冰壩湖潰決洪水事件最多，其次是喀喇昆侖山地區(qū)的巴基斯坦、中國和印度（附表2）。

對(duì)20 世紀(jì)80 年代以來各地區(qū)冰磧湖潰決洪水特征重建結(jié)果表明，喜馬拉雅山脈中段冰湖潰決水量最大，平均為3.10×106m3；其次是藏東南和喜馬拉雅山脈東段，分別是2.63×106m3和1.55×106m3；天山山脈地區(qū)最小，為0.20×106m3。1954 年7 月16日，桑旺錯(cuò)潰決水量達(dá)到300×106m3，是青藏高原地區(qū)有記錄的潰決水量最大的冰磧湖潰決事件［47］。洪峰流量仍然以潰決洪水分布最為集中的喜馬拉雅山脈中東段最大，平均值為3 108 m3·s-1、2 609 m3·s-1；藏東南為2 002 m3·s-1；天山山脈地區(qū)最小，為413 m3·s-1（圖2）。天山山脈地區(qū)潰決洪水具有體量小的特征，這主要是由于天山山脈地區(qū)冰磧湖面積相對(duì)較小，發(fā)生潰決的誘因主要是以埋藏冰融化而泄水所致［48］。從趨勢(shì)上看，自1980 年以來，亞洲高山區(qū)冰磧湖潰決洪水的水量和洪峰流量并沒有增長(zhǎng)趨勢(shì)，甚至在天山山脈和喜馬拉雅山脈地區(qū)兩者還存在顯著的下降趨勢(shì)（圖2）。

圖2 1980—2018年亞洲高山區(qū)不同地區(qū)冰磧湖潰決事件數(shù)量及潰決水量和洪峰流量變化Fig.2 Temporal distribution of regional GLOF frequency，and variations of breached water volume and peak discharge in the Nyainqentanglha-Hengduan Shan（a～c），Himalayas（d～f），Pamir-Hindu Kush-Karakoram（g～i）and Tian Shan（j～l）during 1980—2018

3.2 冰湖潰決洪水時(shí)間變化

區(qū)域冰湖潰決洪水頻率的研究多受制于不完整的災(zāi)害數(shù)據(jù)庫。本文通過大量的資料收集，建立了較為完整的亞洲高山區(qū)冰湖潰決洪水事件數(shù)據(jù)庫，共記錄了113 起冰磧湖潰決事件，其中發(fā)生在1980 年以后的事件有70 起，遠(yuǎn)多于Veh 等［8］、Harrison等［19］的統(tǒng)計(jì)結(jié)果（表2，附表1）。1980年以來，青藏高原地區(qū)冰磧湖潰決頻率存在增長(zhǎng)趨勢(shì)（圖3），平均每年發(fā)生1.84 起。喜馬拉雅山脈東段的不丹和中國是歷史上發(fā)生冰磧湖潰決事件較多的地區(qū)，但2010 年以來發(fā)生較少，僅有2015 年6 月18 日潰決的Lemthang Tsho 和準(zhǔn)確潰決時(shí)間不確定的Upper Luggye Tsho（2009 年11 月—2010 年10 月）。相比之下，喜馬拉雅山脈中段的尼泊爾、中國發(fā)生8起潰決事件，如貢巴通沙錯(cuò)（2016 年7 月5 日）、Langmale Tsho（2017年4月20日）、Dig Tsho（2015年4月25 日）和Lhotse Glaicer Lake（2015 年5 月25 日）等，成為新的冰磧湖潰決洪水高發(fā)區(qū)，這將是未來重點(diǎn)關(guān)注、防范的地區(qū)（圖1）。

表2 1980年以來亞洲高山區(qū)冰磧湖潰決事件及潰決水量、洪峰流量的重建Table 2 Moraine-dammed lake outburst events on the High Mountain Asia，and reconstruction of outburst water volume and peak discharge since 1980

圖3 1980年以來亞洲高山區(qū)冰磧湖潰決洪水發(fā)生頻次Fig.3 The frequency of outburst floods from moraine-dammed lakes on the High Mountain Asia since 1980

冰壩湖的潰決同樣出現(xiàn)新的高發(fā)區(qū)。在Bhambri等［49］的研究中發(fā)現(xiàn)，喀喇昆侖山地區(qū)的冰壩湖潰決洪水主要發(fā)生在5 個(gè)小流域中，而克亞吉爾和Khurdopin 兩個(gè)冰壩湖所在的流域即是近年的高發(fā)區(qū)（圖1）。

3.3 冰磧湖潰決誘因

亞洲高山區(qū)導(dǎo)致冰湖潰決的誘因呈現(xiàn)多樣性。其中，冰-雪崩或冰川滑塌占50.1%，埋藏冰融化或管涌占23.1%，強(qiáng)降水或上游來水占18.5%，滑坡-巖崩導(dǎo)致的冰磧潰決事件占7.4%，地震誘發(fā)最少，為0.9%。冰-雪崩或冰川滑塌、強(qiáng)降水或上游來水在喜馬拉雅山脈和念青唐古拉山等地區(qū)均有發(fā)生，埋藏冰融化或管涌主要發(fā)生在天山山脈地區(qū)。

4 討論

冰湖潰決洪水已經(jīng)成為亞洲高山區(qū)主要的自然災(zāi)害之一。研究人員進(jìn)行了許多冰湖時(shí)空變化［28-29，50］、危險(xiǎn)性評(píng)估［21，34，38］、冰湖潰決洪水模擬［51-52］和災(zāi)害防治［17］等工作，加深了對(duì)氣候變化影響下冰川和冰湖過程的理解。在本文的分析中，有兩點(diǎn)關(guān)鍵的觀察結(jié)果：①1980 年以來冰磧湖潰決頻率呈增長(zhǎng)趨勢(shì)；②冰湖潰決水量和洪峰流量變化沒有上升趨勢(shì)，反而在天山山脈和喜馬拉雅山脈地區(qū)呈現(xiàn)出下降趨勢(shì)。

20世紀(jì)80年代以來，亞洲高山區(qū)冰湖出現(xiàn)了大范圍擴(kuò)張，冰湖潰決頻率出現(xiàn)增長(zhǎng)趨勢(shì)。這一結(jié)論具有較高可靠性。首先，進(jìn)行冰湖潰決洪水頻率分析時(shí)，數(shù)據(jù)庫的完整性至關(guān)重要，本文所統(tǒng)計(jì)的樣本數(shù)量遠(yuǎn)多于之前的研究［8-9，19］，所以與Veh 等［8］的研究結(jié)論（自20 世紀(jì)80 年代以來，喜馬拉雅山脈、念青唐古拉山等地區(qū)冰磧湖潰決洪水頻率保持不變）不同。其次，與全球其他地區(qū)對(duì)比發(fā)現(xiàn)，亞洲高山區(qū)的冰湖潰決頻率變化表現(xiàn)出明顯的不同，1975年以來全球冰湖潰決洪水的發(fā)生頻率有所下降。雖然其中不乏有一些人為因素導(dǎo)致的結(jié)果，如秘魯Cordillera Blanca 山區(qū)由于對(duì)冰湖進(jìn)行了大量的保護(hù)措施（人工固壩、排水等），使得潰決事件鮮有發(fā)生［9，53］，但這種全球性的變化仍然擺脫不了氣候變化的影響。Harrison 等［19］在的研究中將這一現(xiàn)象的原因歸結(jié)于氣候變化后冰川擾動(dòng)的“滯后”反應(yīng)，而非直接的關(guān)系。在對(duì)潰決事件形成的三個(gè)階段（冰川消融退縮、冰湖形成與擴(kuò)張、冰湖潰決事件增加）中，前兩個(gè)已經(jīng)有了顯著的表現(xiàn)。在天山山脈、喜馬拉雅山脈以及藏東南地區(qū)冰川的強(qiáng)烈消融作用下，導(dǎo)致了大量冰磧湖的形成與擴(kuò)張，而在冰川較為穩(wěn)定的帕米爾高原、喀喇昆侖山等地區(qū)，未來也可能形成大量的冰磧湖［54］。 據(jù)Harrison 等［19］、Shugar 等［55］的預(yù)測(cè)，在現(xiàn)有的升溫背景下，未來幾十年冰湖潰決洪水頻率將會(huì)增加，即進(jìn)入第三階段。這對(duì)于相關(guān)國家和地區(qū)未來的防災(zāi)減災(zāi)策略有著重大影響，一些工程性和非工程性措施的應(yīng)用必須協(xié)調(diào)高危險(xiǎn)冰湖下游各地區(qū)，做到及時(shí)有效預(yù)警和統(tǒng)一聯(lián)動(dòng)防護(hù)。

通過回歸分析（圖3）以及M-K趨勢(shì)檢驗(yàn)（圖4），可以明確，亞洲高山區(qū)冰湖的潰決水量與洪峰流量沒有呈現(xiàn)增加的趨勢(shì)（帕米爾高原、興都庫什山和喀喇昆侖山地區(qū)由于樣本數(shù)量稀少，不做主要的分析討論），具體表現(xiàn)為藏東南地區(qū)沒有變化，而天山山脈和喜馬拉雅山脈地區(qū)兩者呈現(xiàn)顯著的下降趨勢(shì)。結(jié)果的不確定性多來自于對(duì)潰決水量和洪峰流量的重建方法，基于經(jīng)驗(yàn)公式的計(jì)算本身就存在一定的局限性，但并不會(huì)對(duì)最終結(jié)果產(chǎn)生較大影響。重建的水量值是通過冰湖潰決前后面積變化得出，而水量與面積之間是一種正比例的關(guān)系，流量值也存在類似的狀況。通過分析潰決冰湖的面積變化趨勢(shì)可以從中發(fā)現(xiàn)，近十幾年來，天山山脈和喜馬拉雅山脈地區(qū)更加趨向于小冰湖的潰決，藏東南地區(qū)無顯著變化（圖5）。這一結(jié)論很好地佐證了最終結(jié)果的可靠性。雖然小冰湖更多出現(xiàn)完全潰決的情況（表3），但仍然不及大中型冰湖潰決所產(chǎn)生的危害，二者之間存在著量級(jí)上的差別。

圖4 M-K顯著性檢驗(yàn)Fig.4 M-K significance test：trend test of the change over time of the moraine-dammed lake outburst flood on the High Mountain Asia（a），Nyainqentanglha-Hengduan Shan（b，c），Himalayas（d，e），Pamir-Hindu Kush-Karakoram（f，g）and Tian Shan（h，i）

表3 冰磧湖潰決后面積變化Table 3 Area changes after the moraine-dammed lake failure

圖5 各地區(qū)潰決前個(gè)體冰湖面積變化Fig.5 Changes in the area of glacial lakes before failure in various regions：Nyainqentanglha-Hengduan Shan（a），Himalayas（b），Pamir-Hindu Kush-Karakoram（c）and Tian Shan（d）

5 結(jié)論

通過對(duì)亞洲高山區(qū)的歷史冰湖潰決洪水事件及其特征的分析，得出以下結(jié)論：

（1）20 世紀(jì)以來，亞洲高山區(qū)共計(jì)發(fā)生冰湖潰決洪水277 起，其中冰磧湖潰決洪水有113 起，冰壩湖潰決洪水有164起。1980年以來，天山山脈、喜馬拉雅山脈和念青唐古拉山地區(qū)冰湖在數(shù)量和面積上均有大幅度的增加，冰磧湖潰決洪水的發(fā)生頻率也呈增長(zhǎng)趨勢(shì)，但冰湖的潰決水量和洪峰流量沒有增長(zhǎng)趨勢(shì)。

（2）冰磧湖潰決洪水主要發(fā)生在喜馬拉雅山脈中東段、念青唐古拉山及天山山脈地區(qū)，冰壩湖多分布于冰川資源豐富的天山山脈和喀喇昆侖山。2010 年以來，喜馬拉雅山脈中段的尼泊爾、中國發(fā)生8起潰決事件，遠(yuǎn)高于天山山脈、喜馬拉雅山脈東段和念青唐古拉山地區(qū)，成為新的冰湖潰決洪水高發(fā)區(qū)，這將是未來重點(diǎn)關(guān)注、防范的地區(qū)。

（3）亞洲高山區(qū)導(dǎo)致冰磧湖潰決的誘因呈現(xiàn)多樣性。冰-雪崩或冰川滑塌占50.1%，埋藏冰融化或管涌占23.1%，強(qiáng)降水或上游來水占18.5%，滑坡-巖崩導(dǎo)致的冰磧潰決事件占7.4%，地震誘發(fā)最少，為0.9%。

附表1 亞洲高山區(qū)冰磧湖潰決洪水事件Attached table 1 Glacial lake outburst floods events from the moraine-dammed lakes on the High Mountain Asia

續(xù)附表1

續(xù)附表1

附表2 亞洲高山區(qū)冰壩湖潰決洪水事件Attached table 2 Glacial lake outburst floods events from the ice-dammed lakes on the High Mountain Asia

續(xù)表2

續(xù)附表2

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