JH:不丹喜马拉雅地区潜在危险冰湖灾害风险评估

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2023-06-05 15:44

冰湖溃决洪水是一种由于冰湖坝体垮塌,湖水迅速泻出而引发的灾害性洪水。随着全球气候变暖,冰川加速消融与退缩,不丹喜马拉雅地区发育了大量冰湖,溃决风险高,严重威胁着下游人民的生命和财产安全。例如1994年10月7日Lugge Tsho溃决导致当地至少21人死亡,12人失踪,近5000人受灾,破坏了沿途大量基础设施。

不丹地区的Phochu流域存在许多潜在危险性冰湖,极易发生溃决洪水(图1)。为了评估这些冰湖的溃决风险,为当地防灾减灾提供科学依据,中国科学院青藏高原研究所环境变化与多圈层过程团队张国庆研究员及其硕士生Sonam Rinzin(不丹留学生),识别了流域4个高危险性冰湖(Bechung Tsho,Raphstreng Tsho,Thorthomi Tsho和Lugge Tsho),结合危险性、暴露度、脆弱性和下游风险等指标,对其发生溃决的可能性以及对下游可能造成的损失进行了综合科学评估。

研究结果表明,上述4个冰湖周围都存在可能导致其发生溃决的不稳定因素,其中Thorthormi Tsho和Lugge Tsho更易发生溃决洪水(图2)。通过对这些冰湖的流体动力模拟,其潜在泄洪量在6×105~3×108 m3,一旦发生溃决,河流沿岸将有16000多人受到洪水影响。此外,冰湖溃决洪水还威胁下游2个水电项目、150 km范围内的许多其他基础设施和农业用地。下游街道17个区块中,有1个属于极高危险的社区,9个属于高危险社区(图3)。鉴于此,作者建议通过野外调查和高分辨率遥感影像持续对易发生溃决的冰湖进行监测,加强冰湖溃决洪水防灾管理。

该研究成果以“GLOF hazard, exposure, vulnerability, and risk assessment of potentially dangerous glacial lakes in the Bhutan Himalaya”为题,近期发表于《Journal of Hydrology》。我所硕士生Sonam Rinzin为论文第一作者,张国庆研究员为通讯作者。该研究获得中国科学院A类战略性先导科技专项和国家自然科学基金等项目支持。

论文链接:https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0022169423002536

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图1 研究区冰湖和下游居民点分布

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图2 冰湖易发生溃决的触发因素

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图3 下游17个分区冰湖3种溃决规模(大、中、小)情况下的危害(a)、暴露(b)、脆弱性(c)和风险(d)水平