林芝市特殊地质灾种潜在冰湖溃决调查研究--中国期刊网

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林芝市特殊地质灾种潜在冰湖溃决调查研究

发表时间：2020/9/23 来源：《基层建设》2020年第17期作者：张呈霆

[导读] 摘要：我国近年来开放程度不断提高，基础设施的不断改善，国民经济的稳步发展。

        四川省核工业地质调查院四川成都 610052
        摘要：我国近年来开放程度不断提高，基础设施的不断改善，国民经济的稳步发展。随着人口增长，近些年来人类工程活动越来越频繁，涉及区域越来越广。因此地灾害分布呈广阔性多样性。本文调查研究以西藏省林芝市巴宜区为研究对象，通过收集资料以及野外实地调查，结合以往工作经验对潜在溃决冰湖调查，包括冰湖基本特征及冰湖溃决可能引发其它灾害的调查。为保护人类健康、正常生产，保护地质生态环境提供基础资料。
        关键词：地质灾害；冰湖溃决；特殊灾种
        前言
        影响冰湖溃决地质灾害的主要因素是地质条件、地壳运动水平、和气候变化（主要是降水和温度）等因素。地质条件在冰湖溃决型地质灾害的形成中直接、间接地提供了松散固体物质，影响着冰湖溃决引发的泥石流流体的性质，有时控制着泥石流的分布。根据前人成果资料和本次调查成果综合研究，可以林芝市巴宜区冰湖溃决地质灾害的形成条件和机制分析如下。
        1、冰湖发育的空间分布特征
        通过遥感以及地面调查分析林芝市巴宜区南北两侧无人居住山区，古冰川迹象较为明显，部分泥石流冲沟为冰川槽谷，冰碛垄堆积形成不稳定边坡。除调查区东北侧色季拉山-排龙段支巴岗日，加拉白垒峰群外区内大面积山地夷平面上末次冰期平顶冰川出现消退消亡等发展趋势。
        由于冰川类型复杂加上气候条件、地形地貌、地质构造以及岩性等因素使得冰川消退所带来了大面积冰蚀地貌，因此为冰斗湖的发育提供了必要的条件。调查区内发现大量的寄生冰斗湖、孪生冰斗湖，串珠型冰湖，等以下系列冰斗群。
        （1）冰湖数量及面积特征
        根据遥感解疑以及全区的野外调查资料，目前在林芝市巴宜区共发生冰斗湖223个面积于1万m2的冰湖有27个，占冰湖总数的12.10％。主要分布于调查区西南侧以及中部山区。按照冰湖面积大小进行统计，调查区面积在1-5万m2的冰湖有70个、占冰湖总数的31.39%；面积在5万～50万m2的冰湖109个、占总数的48.87%，面积面积50万-100万m2的冰湖10个、占总数的4.48%，面积在100万㎡以上7个占总数的3.13%。
        根据调查全区冰湖湖面面积绝大多数在5万-50万之间。区内超过一平方公里的较大冰湖有7个。三个典型点的冰湖分别位于八一镇中部山区措木吉日，鲁朗镇西侧沟谷内娘约措以及鲁朗镇洛木曲河上游吉玛丹巴措堰塞湖，他们分为两个＞1km2的大型冰湖和一个0.05 km2 -0.5km2分布较广的中型冰湖。
        （2）冰湖的高程分布特征
        根据遥感解译结果及现场调查，林芝市巴宜区冰湖分布高程都较高，据统计，高程在均灾4000 m-5000m以。其中高差在4000m-4100m的冰湖6个，占总数的2.69％；高程在4100m～4200 m的冰湖8个，占总数的3.58%；高程在4200m～4300 m的冰湖17个，占总数的7.62%；高程在4300m～4400 m的冰湖24个、占总数的10.76%；高程在4400m～4500 m的冰湖45个、占总数的20.17%；高程在4500m～4600 m的冰湖51个，占总数的22.86%。高程在4600m～4700 m的冰湖35个，占总数的15.69%；高程在4700m～4800 m的冰湖19个，占总数的8.52%；4800m～4900 m 的冰湖12个，占总数的5.38%；大于等于5000m的冰湖6个，占总数的2.69％。
        2、冰湖的流域分布特征
        区内形成了广大基岩山地挟持河谷的总体地貌态势工作区总体属高山挟持的河谷地貌。谷底平坦，谷侧阶（台）地广布，山地陡峻挺拔，常见悬崖峭壁，冰雪覆盖。
        尤其是地貌各要素的组合在冰湖溃决地质灾害形成中起到非常重要，其主要是表现为发生的特定场所、运动的位势条件（坡度和比降）等。
        林芝市巴宜区地处雅鲁藏布断裂和三江断裂之间的次生断裂褶皱带。沟谷切割较深，高差较大，受地形影响该段地貌上属于高山峡谷地貌。，为高山峡谷地貌形态，地貌景观主要由岩性及活动构造控制，按地貌类型分区属高山河谷地区。根据区域整体形态特征及物质组成可划分为山地和山间河谷两大地貌单元。地貌区划上属藏南山原湖盆谷地，为喜马拉雅山中段。在海拔5000～6500m高度范围内，是以降雪为主的固态降水带，尤其是海拔高度超过6000m的山地，现代冰川发育，古冰川遗迹分布甚广。
        3、区内地层岩性
        组成冰湖的冰碛物类型有底碛、侧碛及冰水混合堆积物，底碛分布于古冰川沟谷阶地及现代河床两侧；侧碛主要分布于山前斜坡地带，呈对称或不对称垄状堆积；冰水堆积物主要分布于冲沟口，呈不规则扇形。以上堆积物成分主要为砾石、卵石、漂砾、砾径大小因类型不同差异很大。冲洪积成分以漂石、卵石、砂砾等为主，颗粒具一定磨圆度和分选性。冰碛物以砾石、漂砾夹少量中粗砂，磨圆和分选都较差。由于强烈的冰川、冰缘寒冻风化作用，沟谷两侧岩体极为破碎，崩落、垮塌随处可见，为冰湖溃决泥石流的发生提供了较丰富的固体松散物质。
        冰湖所在主沟沟床纵比降越大对由冰湖溃决所引发的泥石流形成愈有利。纵比降大加速了洪水及冰湖溃决泥石流的速度和携带泥沙的能力，金错其成因虽属冰湖溃决型，物源主要为古冰川作用的遗留冰碛物，因此主沟内松散物的多少也是影响灾害程度的重要因素之一。
        4、水源特征
        林芝市巴宜区冰湖发育雅鲁藏布江下游宽谷地貌支沟发源地山区，在上游，尤其是源头地带，由于强烈的冰川、冰缘寒冻风化作用，加之片麻岩本身的结构构造、完整性较差。沟谷两侧岩体由于冰川作用容易破碎，崩落、垮塌并沿坡麓地带堆积了厚度较大的块状、板状、片状，甚至是薄片状的崩坡积物。冰川作用形成的终绩垄中亦含有大量的岩块，为冰湖溃决泥石流的发生提供了丰富的松散固体物质。本次调查的芽衣弄巴曲区域一带冰湖源头均储备了大量的松散基岩风化碎屑物，物源非常丰富。
        5、降水因素
        印度洋暖湿气流由于受东侧舍季拉山的阻挡而减弱，为高原温带季风半湿润气候区。据林芝市气象局2000年—2017年统计资料，见表2.1-2：巴宜区2000年至2017年月平均降水量。多年平均气温8.9℃，极端最高30.3℃，最低－12.1℃；多年平均降水量为687.90mm，最大916.8mm，最小506.6mm；多年平均蒸发量1885.2mm，为降水量的2.7倍；多年平均相对湿度63%；多年平均风速2.15m/s，极端最大风速18.0m/s，多年主要风向为SSE，频率达13%-20%；最大积雪厚度5cm；最大冻土深度13cm。雨季为5月—9月，降水量约占全年的81.67%，，夜雨达60%左右
        6、典型型冰湖分析
        措木及日冰湖，该冰湖面积较大、威胁人口较多，因此作为调查区较重点的一个典型冰湖调查点。
        该冰湖位于林芝地区八一镇西北方向24公里，是八一镇最近的一座古冰碛湖从山顶湖区往下到八一电厂之间，古冰川活动遗留下来的“U”型谷“及弄巴沟”及弄巴沟、终碛垄、侧碛堤等处可见。沟顶部地势较高，湖坝体中心坐标E94°25′16.57″、N29°48′03.74″，湖面海拔4088m，根据调查访问及现场调查，该冰湖呈长条形近南北向，长3.2km，宽876m，湖面面积为3.1km²。冰湖两侧有六条冰川槽谷进行沟谷补给，经调查冰砍发育较弱，顶部呈放射状或者直线型，属于平滑冰岛型槽谷以及平滑型复合槽谷。分别为错昂、多噶、北朗隆巴、碧贡、莫日。冰湖坝顶宽度80m，冰湖水位距坝顶高度15m，坝体修建有水电站。湖水补给主要由冰山融雪，暴雨沟道汇集为淡水湖。湖水排泄有蒸发，地下渗流，以及湖口人工坝体排泄。
        冰湖主要威胁下游集镇村庄，旅游景区等。

        湖体走向210°，呈长条形，由于构造地质构造发育，由多个冰川汇集成的冰蚀堰塞湖。湖体位于两侧山脊之间的宽谷地貌中。冰湖两侧发育由冰川消融侵蚀所形成的冰川槽谷，属于谷坡冰湖，本区这类湖泊数最多。武木冰期以来形成的冰斗湖，绝大部分至今任有湖水。冰斗凹地的大小和深度虽受构造和岩性因素的控制，但与冰川的气候类型也有密切的关系。湖水凌空高度约30m，经调查湖口排泄出为冰碛垄堆积，高度约80m使得湖口右侧地形较高发生溃决的的可能较小，湖口左侧为出水口，八一水电厂修建长70m的水坝，发生溃坝的概率也很小。
        居上所分析措木及日冰湖基本稳定，发生整体溃坝的可能性较小，湖口右侧地势高出湖面30-40m，左侧为人工坝体发电站。平时湖水水位稳定，并未出现水位一直淤高的情况。但遇特大暴雨或冰山运动不及时排洪，则两侧以及冰湖背坡沟道补给增多，湖内水位迅速上升、蓄水量增加，荷载增加，坝体上部存在局部溃坝的可能性，威胁下游沟谷牧民放牧及财产安全。
        综上所述，巴宜区措木及日冰湖发生堰塞体溃决形成泥石流的可能性小，下游村庄可能遭受的灾害为洪水，汛期应预防洪水灾害。

        娘约措该冰湖为此次调查区内最大的冰湖，湖水面积为3.66km²。该冰湖位于鲁朗镇北侧芽依弄巴曲沟13km处，具体坐标E94°36′33.58″、N29°46′08.32″，该冰湖为调查区面积最大冰湖（娘约错），冰湖呈L型，南北长3.5km东西长5.4km。冰湖湖面面积为3.66km²，较长一边湖体分为三段呈串珠状，较小湖体面积为0.6km²。L型冰湖背坡为两条主沟源头到分水岭山脊，湖盆有冰川剥蚀作用形成，湖面完全被冰雪覆盖，湖水补给方式为降水以及冰山融雪，补给冰川汇水面积为31.7km²，湖水排泄方式主要为坝口河流排泄以及渗透、蒸发辅助排泄。
        湖面高程4151m，坝顶宽度620m，由冰湖口两侧沟道山体崩滑冲积阻隔老的堆积体形成，属天然形成的重力坝，坝体为坝体基本稳定，坝顶距离北侧高差约70m，使得冰湖整体高于沟谷，凌空高度约50m。属天然形成的重力坝，坝体基本稳定，主要威胁芽依弄巴曲沟道出口，鲁朗集镇。
        根据调查访问及现场调查，未发生溃决等地质灾害。在暴雨情况下沟道汇集容易形成山洪建议汛期应预防洪水灾害。
        7、吉玛丹巴措堰塞湖

        此次核查，重点对鲁朗镇洛木曲河上游吉玛丹巴措堰塞湖坝口进行详细实地调查，该堰塞湖坝体中心坐标E94°29′13.216″、N30°05′46.618″，湖面海拔3298m，根据调查访问及现场调查，“吉玛丹巴”堰塞湖于1998年一场大型山体崩塌由巨石堆积后形成的天然堰塞湖，吉玛丹巴措堰塞湖坝宽约200m，顺河长约100m，目测坝高约30~50m，体积约60万m³的堆积体，湖长约600m，宽约200m，湖面面积12万㎡（根据现在调查，堆积体主要为石英花岗岩块石、巨石组成，可见最大块度20×10×8m3，呈棱角状，架空镶嵌结构，堆积体形成的堰塞体透水性好，现场可见堰塞湖湖水通过堰塞体空隙向下游排泄，属天然形成的重力坝，坝体基本稳定，发生整体溃坝的可能性小，湖岸可见最大洪水位高1.2～1.5m，平时湖水水位稳定，并未出现水位一直淤高的情况。若上游有特大洪水汇入湖区时，湖水则直接翻越堰塞体向下游排泄，但不会在造成堰塞体滑动、倒塌等破坏，坝体稳定。但由于坝口处漂木、朽木堆积，若不及时清理在坝口处易造成堵塞，加之湖内两侧山体结构松散、物源丰富，雨季一旦堵塞，湖内水位迅速上升、蓄水量增加，荷载增加，坝体上部存在局部溃坝的可能性，威胁下游沟谷牧民放牧及财产安全。
        下游洛木村与该河流相对高差为185m，河谷流水顺畅，影响洛木村居民生命安全的可能性小。
        综上所述，吉玛丹巴措堰塞湖发生堰塞体溃决形成泥石流的可能性小，洛木沟下游村庄可能遭受的灾害为洪水，汛期应预防洪水灾害。
        参考文献：
        ［1］唐升贵   刘发祥   赵振远西藏念青唐古拉山东段冰湖的时空分布特征及其影响因素探讨①，贵州有色地质工程勘察公司 51672-3791（2014）06（a）-0035-03
        ［2］西藏自治区 1∶50000 地质灾害详细调查实