波密地区冰湖溃决灾害调查及分布现状研究

来源:用户上传      作者:李佶航 孙渤鏮

　　【摘  要】西藏自治区有记录以来，发生安全事故的冰湖溃决事件共计27起，其中藏东南地区占比3/4以上。波密地区地处藏南谷地与藏东横断山脉的高山峡谷区的过渡段，属深切割高山河谷地貌，属典型藏东南地貌。论文通过对波密县1∶5万地质遥感图的解译，并结合波密地区区域遥感数据及气象数据，研究波密地区冰湖区域性现状及典型冰湖溃决的成因机理，从而为该区域冰湖相关问题提出预防治理的对策方法，从而促进波密地区经济快速、稳定地发展。
　　【Abstract】Since records began in Tibet autonomous region， a total of 27 glacial lake outburst incidents have occurred， of which more than three-quarters have occurred in southeast Tibet. Bomi area is located in the transition section of the mountain valley between the south Tibet valley and the hengduan mountains in east Tibet. It belongs to the deep-cut mountain valley landform， belongs to the typical Tibetan southeast landform. Based on the interpretation of 1∶50000 geological remote sensing map in Bomi County， this paper combines the regional remote sensing data and meteorological data in Bomi County， and studies the regional status of glacial lakes in Bomi County and the cause of formation of typical glacial lake outburst， and then proposes the countermeasures for the prevention and treatment of the problems related to the glacial lakes in this region， so as to promote the rapid and stable economic development of Bomi region.
　　【关键词】波密地区;冰湖溃决灾害调查;分布现状
　　1 引言
　　西藏自治区南部及东南部是世界上海拔最高且高差最大的山脉——喜马拉雅山脉的主要分布区域，高耸的西藏东南部及喜马拉雅地区分布着大量的冰川。据统计，在该区分布冰川共46298条，总面积59406km2，占全国区域冰川面积的46.7%，冰川储量5590km3。冰川的存在是冰湖发育的造就者，也是冰湖活动的补给水源，而冰湖的发育是冰湖溃决型泥石流形成的前提条件。冰川的融化促使一些冰湖水位逐年上涨，存在较为严重的冰湖溃决泥石流隐患。根据相关资料显示，喜马拉雅山区近50年来至少已有20余次较大的冰碛湖溃决灾害事件，其中3/4发生在我国西藏境内，且主要以冰碛湖的溃决为主。波密地区素有“绿海明珠、冰川之乡”的美誉，有著名的卡钦、则普、若果、古乡等冰川，因此，旅游业经济发展迅速。波密地区是我国冰川发育最好的地方[1]。该地区冰湖溃决的主要成因为冰碛堤内的埋藏冰融化导致的管涌使冰碛堤破坏，或是由于冰滑坡和冰崩入湖使水位上涨并叠加涌浪，使通过溢流口的水水位上涨，流速增大，产生强烈冲刷导致溃堤[2]。因而当地的自然条件使其成为研究冰湖溃决机制的典型区域。
　　2 波密地区概况
　　2.1 波密地区地理位置
　　波密地区位于西藏自治区东南部，地处东经94°04′05.57″～96°39′11.55″，北纬29°21′34.74″～30°40′24.91″，波密地区全县总面积16767.91km2。东邻八宿县，北靠洛隆县、边坝县，西与嘉黎县、工布江达县接壤，南连察隅县、墨脱镇和巴宜区。川藏公路G318国道从波密县南部穿过，横贯县境东西。县城距西藏自治区首府拉萨市636km，距林芝市市区230km，距林芝机场279km，距邦达机场360km，距昌都市八宿县217km，交通比较便利。
　　2.2 波密地区城镇规划
　　为贯彻中央第六次西藏工作座谈会精神，坚持“保护中发展”的理念，保护自然环境，促进经济社会发展。波密县县城城市规划至2035年，除現有城区的设施完善，规划县域产业空间结构为“一轴三线”和“一核四心”。“一轴三线”中的“一轴”是构建东西沿线发展主轴——以G318国道为主要发展轴，东往成都，西往巴宜区，加强与鲁朗镇的联系;“三线”是构建三大城乡发展支线——以易贡藏布、波堆藏布、曲宗藏布三大自然河流为连接各乡镇的主要发展支线。“一核四心”中的“一核”是打造县域核心——以扎木镇作为全县的政治、经济、文化和信息中心;“四心”是建设乡镇发展中心——建立松宗镇、倾多镇、古乡、通麦小集镇（易贡乡）的发展中心。
　　3 波密地区地质地貌条件
　　3.1 波密地区地貌条件
　　波密地区地处青藏高原的藏南谷地与藏东横断山脉的高山峡谷区的过渡段，群山连绵且山势陡峻，属深切割高山河谷地貌。区内沟谷纵横，四周为山地，中部为河谷区，最高海拔6648m，最低海拔2001.4m，山顶至河谷相对高差一般在2000m以上，最大高差达4646.6m，贡藏布、帕隆藏布由西北向东南贯穿全波密地区，将波密县分为南、北两大部分。区域内南西低，北东高，山势陡峭，主要海拔在3500～5500m，占全县面积的84%，其中海拔在4500～5000m的地区所占面积最大，占县域的29.3%。河谷地带海拔一般低于3500m，占县域的13.7%，波密县高程分级如图1所示。 　　3.2 波密地区冰川条件
　　波密地区内共有冰川数量2040条，总面积为4382.5km2，占县域的26.1%。沿念青唐古拉山脉、冈底斯山脉和喜马拉雅山脉等高山区的现代冰川地貌发育十分成熟，形成的冰川类型主要有：山谷冰川、冰斗冰川和悬冰川。波密地区冰川分布遥感解译图如图2所示。
　　在波密地区和玉仁区域内，由于受到雅鲁藏布大峡谷与近南北向的伯舒拉岭对印度洋暖湿气流的引导，形成了一个向北凸出的舌状多雨带。丰富的降水和特殊的高山地形，在此形成了我国罕有的海洋型山谷冰川，并成为西藏高原上一个巨大的现代冰川发育中心。冰川融水与降雨形成一个个扇状砾石堆积坡，并在波密域内广泛分布，这种扇状砾石堆积坡是泥石流等灾害形成的重要原因。冰川下部的大量冰雪融水形成泥石流并在沟口堆积。贡德至阿扎的中游因河谷宽窄相间，在较窄的河谷地区可以见到冰川作用的侧碛。贡德至通麦46km的下游段，易贡湖区是受古冰川作用过的宽谷，于1900年位于该湖北东侧的扎木弄沟发生特大冰川泥石流，堵塞易贡藏布，从此形成了长条形的易贡堰塞湖。易贡堰塞湖湖区的谷坡上发育着三级冰碛台地，古冰川曾到达柏村（易贡农场）以下，两岸支沟下部则发育冰水扇。
　　帕隆藏布几个大的支流，如波堆藏布、亚龙藏布、曲宗藏布等，冰川剥蚀和堆积地貌发育较好，尤其是冰川堆积地貌保存完整，在其“U”型槽谷谷坡上断断续续展布了两列不同高程的侧碛。分布位置高的侧碛较现代河床高出700～800m，侧碛内侧低洼处堆下游展到白玉附近，在谷底留下多道终碛垅，并在终碛内侧的“U”型谷底出现大量独具特色的冰碛丘壑，冰川局部影像特征如图3所示。
　　3.3 波密地区地质构造条件
　　波密地区按照板块构造体系划分，分别属于雅鲁藏布江板块构造缝合带以北的欧亚板块之冈底斯-念青唐古拉板片及其以南的印度板块之喜马拉雅板片，其地质构造作用主要受控于新特提斯洋及其南北大陆的拼接和加积。雅鲁藏布江板块构造缝合带绕喜马拉雅板片东端的南迦巴瓦峰形成了弧形特征，使得该区域地质构造变得异常复杂。波密县受北西向、近东西向、北东向三组断裂构造控制。北西向断裂构造为区域深大断裂，由2～3条主断裂及一系列次级断裂构成。形成深切割的帕隆藏布河谷及易贡藏布河谷，控制波密县内地形地貌的形成，沿该断裂带大面积出露燕山晚期至喜山期花岗岩体。近东西向断裂主要于波密县域北西部发育，呈走滑性质错断北西向断层。
　　4 波密地区冰湖分布现状
　　根据《波密县1∶5万遥感地形图》解译出波密地区冰川及终年积雪发育的区域下游多是人类聚集地的上游，冰川融水形成大量冰湖，而现有的冰湖表面多为半结冰状态，主要为滑坡、泥石流等堆积物堵塞沟谷形成的堰塞湖。堰塞湖的坝体以冰碛物、冲积物、洪积物为主，坝体不稳定。冰雪的消融引起地表水的含量发生变化，尤其当夏季气温升高、降雨增多时，湖泊承载水量过量，过量的融水携坝体砂石溃流而下，形成溃决。该过程是形成泥石流、滑坡及崩塌体的重要因素，导致地质灾害的发生，对下游人类聚集地的人畜生命及财产安全产生极大威胁。根据《西藏自治区波密县1∶5万地质灾害详细调查遥感解译报告（2019年）》，区内共解译出大小冰湖281处，总面积为23.81km2。影像数据采集时间为2018年冬季，湖泊水位处于较年平均低的水平，仅20处湖泊面积大于100m2，最大湖泊面积为793m2。冰湖主要发育海拔为4500～5500m。同时根据《西藏自治区波密县1∶5万地质灾害详细调查报告（2019年）》野外验证，共确定冰湖59处，发育高程3400～4700m。其中，冰湖中：冰斗湖20处，占冰湖总数的33.90%;冰碛冰湖39处，占冰湖总数的66.10%。
　　因本研究立项时间与波密县1∶5万地质灾害详查时间重合，经过核实该详查组在野外验证期间，由于冰湖均处于无人区，基本在高山区的中上部位，通行困难，人力无法到达，主要是通过遥感解译调查确定。本研究结合多期遥感影像资料解译情况，参照分析同期进行的1∶5万地质灾害详查队伍的详细资料，综合分析，最终核定该县具有影响的冰湖共计125处，发育高程主要为4000～5000m，面积主要集中在0.01～0.1km2。
　　4.1 冰湖类型统计分析
　　经过现状统计波密地区冰湖有：冰斗冰湖35处，占比28%;冰碛冰湖90处，占比72%[3]。冰斗湖是由于冰川拔蚀作用形成的洼地，进而形成的冰湖，该类冰湖一般不存在溃决的风险，当湖水位高出冰斗地面时通过漫流下泄，无爆发性地下泄洪流;另一类冰湖为冰碛冰湖，是由冰川冰碛物堵塞冰川槽谷积水而成的湖泊，该类冰湖则有突然溃决的风险，一般由下游冰碛坝的高度、物质组成和结构决定。通过遥感影像解译，波密县冰碛冰湖规模都较小，冰湖下游也没有高陡的冰碛坝体，坝体普遍较低矮宽缓，主要由块状碎石、角砾、砂砾组成，结构松散且容易形成湖水下泄缺口，减小了湖水一直雍高的风险，因此，波密地区冰碛冰湖突然溃决形成爆发性洪水的可能性较小，并且冰湖基本都位于无人区的沟谷中上游、沟道较长，冰湖下游沟道往往较平缓，离人类活动区较远。冰湖溃决引发泥石流的可能性较小，但形成洪水的可能性较大。图4为波密地区冰斗湖，图5为波密地区冰碛冰湖。
　　4.2 冰湖面积统计分析
　　本研究统计的面积在100m2以上的冰湖共计125处，通过对波密地区冰湖现状进行统计分析，得出结论：面积在0.001～0.005km2的冰湖共5个，面积在0.005～0.01km2的冰湖共7个，面积在0.01～0.05km2的冰湖共47个，面积在0.05～0.1km2的冰湖共23个，面积在0.1～0.5km2的冰湖共35个，面积大于等于0.5km2的冰湖共8个。即冰湖面积主要集中在0.01～0.5km2，合计105个，占统计冰湖数量的84%。图6为波密县冰湖面积分布柱状图，图7为波密县冰湖面积分布饼状图。
　　4.3 冰湖湖口高程統计分析
　　通过对波密地区冰湖现状的统计分析，得出结论：海拔低于3000m的冰湖共1个，海拔在3000～3500m的冰湖共2个，海拔在3500～4000m的冰湖共7个，海拔在4000～4500m的冰湖共33个，海拔在4500～5000m的冰湖共58个，海拔大于5000m的冰湖共24个。即波密地区冰湖湖口高度主要集中在海拔高程4000m及以上，高程4000m及以上的冰湖共115个，占统计冰湖总数的92%。图8为波密地区冰湖高程分布柱状图，图9为波密地区冰湖高程分布饼状图。
　　5 结语
　　波密地区独特的冰川地理条件，决定了该县的冰湖现状分布及其发育特点，通过介绍波密县的地理位置及县域发展规划，利用遥感解译、资料收集分析及现场踏勘验证，确定了对该县有影响的冰湖现状分布情况，该调查对波密县、林芝市乃至整个西藏自治区的经济长远发展具有深刻的社会经济意义。由于波密县区域地域广阔、地质地貌条件复杂，冰湖分布多集中在海拔4000m以上的无人区雪山附近，交通十分不便利，对于该区域冰湖现状调查还将继续深入研究验证，为后续的区域成因机制分析、区域设防分区及区域监测防范规划做好服务。
　　【参考文献】
　　【1】张兰英.走进波密[J].四川统一战线，2014（06）：47.
　　【2】王跃，安天浩.典型冰湖溃决泥石流成因分析及危险性评价体系探讨[J].矿产勘查，2018，9（04）：727-731.
　　【3】西藏年鉴[M].拉萨：西藏人民出版社，2010.
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