印度查莫利“2·7”冰岩山崩堵江溃决洪水灾害链研究学术报告
本研究由殷跃平(中国地质环境监测院)、李滨(中国地质科学院地质力学研究所)等学者合作完成,发表于《中国地质灾害与防治学报》2021年第3期。论文聚焦2021年2月7日印度查莫利地区发生的重大冰岩山崩-堵江-溃决洪水灾害链事件,通过多期高分辨率遥感影像分析,揭示了灾害的成因、运动过程及链动成灾机制。
学术背景
喜马拉雅地区因板块活动强烈、地震频繁,加之气候变暖导致冰雪消融加速,高位冰岩崩滑(high-location glacier-rock avalanche)及衍生灾害频发。此次查莫利灾害造成近200人死亡,下游水电站与桥梁损毁,凸显高海拔远程地质灾害链(long run-out geological disaster chain)研究的紧迫性。研究旨在通过遥感技术解析灾害动态过程,为青藏高原类似灾害的早期识别与防控提供科学依据。
研究流程与方法
数据获取与预处理
- 使用2013—2021年多期高分卫星影像(如高分一号),覆盖滑源区、流通区及堆积区。
- 对比灾害前后影像,标注冰裂缝(ice cracks)、结构面(structural planes)及堆积体形态变化。
滑源区特征分析
- 蠕滑阶段识别:2013年前滑体位移量小,冰雪裂缝不显著;2013—2017年位移加速,发现62条裂缝(最长513 m);2021年2月5日裂缝贯通,最大宽度15 m,预示失稳。
- 结构面控制机制:滑体受4组大型结构面切割(后缘面J1长630 m,侧边界面J2/J3分别长750/950 m),形成体积约23×10⁶ m³的楔形体。
运动过程重建
- 势能-动能转换:滑体从海拔5,600 m坠落至3,800 m谷底,撞击解体为碎屑流(debris flow),平均速度25 m/s。
- 动力侵蚀效应:碎屑流铲刮沟谷松散堆积物,混合冰雪融水形成泥石流,运动距离达11 km。
堰塞坝与洪水分析
- 碎屑流在沟谷急弯处(180°转95°)堆积形成面积0.6 km²的堰塞坝,坝高90 m。
- 溃坝后洪水水位抬升16 m,7小时后消退,淹没下游20 km范围。
主要结果与逻辑链条
- 滑源区演化:裂缝扩展与结构面活动直接关联,2017—2021年裂缝贯通为失稳前兆。
- 运动机制:地形管道效应(terrain pipeline effect)与水气垫层(water-air cushion layer)耦合作用,是碎屑流远程运动的关键。
- 灾害链模式:提出“高位崩滑-势动转换-动力侵蚀-堆积溃决”四阶段链动模型(图8),解释了从山崩到洪水的完整过程。
结论与价值
- 科学意义:首次系统揭示查莫利灾害的链动机制,验证了结构面控制型冰岩崩滑的早期遥感识别可行性。
- 应用价值:为西藏易贡、色东普等类似地区灾害预警提供方法论支持,强调高分辨率遥感在高位隐蔽性灾害监测中的不可替代性。
研究亮点
- 方法创新:结合时序遥感影像与地形分析,量化裂缝扩展与位移速率的关系。
- 理论突破:提出水气垫层动力侵蚀假说,完善远程碎屑流运动理论。
- 案例典型性:该灾害链是喜马拉雅地区板块活动与气候变化协同作用的代表性事件。
其他价值
研究指出,印度查莫利与我国西藏的地质构造相似,需加强跨境灾害链联防联控,对“一带一路”沿线水电工程选址具有重要警示意义。
(注:全文未翻译专业术语如“藏南拆离系(STDS)”“主中央冲断裂(MCT)”,保留期刊名《中国地质灾害与防治学报》及作者名原表述。)