古鄉—通麥段冰川泥石流災害發育規律研究

摘 要：古鄉—通麥段位于西藏自治區波密縣境內，由于高海拔的地理位置和藏東南海洋性冰川氣候，冰川泥石流災害的發育主要受降雨和溫度的影響。在降雨的作用下，不穩定的顆粒和坡體會被沖進溝道內，使坡體的穩定性降低；同時，高海拔位置的山體反復凍融，會導致巖體、坡體出現結構變形，使巖體和坡體表層和內部不斷出現結構性破壞。高海拔山體產生的大量堆積體，隨著滑坡、崩塌等災害突發性地涌入進溝道內，造成冰川泥石流災害?；诖?，研究古鄉—通麥段冰川泥石流災害的發育規律和機理，并給出相關預防措施，可為今后冰川泥石流災害的預防提供參考。

關鍵詞：冰川；泥石流；地質災害；發育規律

中圖分類號：P642.23 文獻標志碼：B 文章編號：2095–3305（2024）07–0-03

冰川泥石流是指發育在高山冰川和積雪的邊緣地帶，以冰磧物、冰崩雪崩堆積物為主要固體物質補給來源，在冰川積雪融水、冰崩雪崩融水和冰磧湖潰決等激發下形成的泥石流；冰川泥石流有別于非冰川山區的，以其他松散堆積物為主要固體物質來源，在雨水激發下形成的暴雨泥石流。冰川泥石流常發生在增溫與融水集中的夏、秋季節，在此季節，晴、陰、雨天均可產生，尤其是出現持續升溫的晴朗天氣，午后至傍晚最易暴發[1]。冰川泥石流的形成和發展不僅受氣候因素的影響，還受地形條件和松散堆積物補給條件的制約，它比暴雨泥石流具有更為嚴格的時間性和空間性。

因藏東南地區海拔高以及獨特的海洋性冰川氣候等特點，該地區的冰川泥石流災害發育十分豐富，在此區域的古鄉—通麥段，冰川泥石流極為常見。其中，以古鄉溝、天摩溝、比通溝、赤擔隆巴、尖姆普曲泥石流最具代表性，而冰川泥石流災害發生的主要影響因素為溫度和降雨。由于高海拔環境及海洋性冰川氣候，因此在一些高海拔位置的山體上覆蓋著大量的冰川，其反復凍融導致大量的巖體、坡體表層和內部不斷出現結構性破壞，從而在高海拔山體的局部位置會產生大量松散且穩定性極差的堆積體，這為后面發生的冰川泥石流災害創造了物源條件[2]。在降雨和冰川融水的作用下，穩定性差的坡體和碎石會隨著雨水和冰川融水突發性地涌入溝道內，再沿著溝道一路剝蝕溝谷內的物質，最終形成冰川泥石流[3]。

1 冰川泥石流的形成條件

1.1 高海拔的地理位置和海洋性冰川氣候

藏東南地區海拔高且屬于海洋性冰川氣候，區域內一些山體的高海拔部分會出現永久性和季節性冰川。一方面，這些冰川受溫度的影響，會消融產生冰川融水，侵蝕和沖刷坡體，降低坡體的穩定性；另一方面，高海拔位置的山體會因晝夜溫差大、季節性冰川消融和冰川重組而導致巖體、坡體出現反復的凍脹、融沉、流變等結構變形，最終使得大量的巖體、坡體結構性發生破壞，穩定性降低，從而極易在降雨和冰川融水的作用下發生垮塌[4]。

1.2 特殊的地質條件

古鄉—通麥段地質條件復雜，斷層和斷裂帶發育劇烈，在地貌層次上，低海拔溝谷兩岸長有茂密的樹林，高海拔溝谷區域基本全為巖石。在長達幾十年的泥石流演變和發育過程中，溝谷不斷向下和兩側侵蝕，使絕大多數的冰川泥石流在下切作用的過程中到達巖層（圖1）。在兩側的侵蝕過程中，溝道寬度已經達到一定的上限[5]。絕大多數的冰川泥石流經過幾十年的頻發期后，溝道縱向和橫向附近的物源已經相對較少，泥石流溝已經進入一個相對穩定的平穩期。但經過一段時間后，高海拔位置的巖體和坡體經過一系列的凍脹、融沉、流變作用后，會重新產生大量穩定性差的碎石和坡體，這也為后期冰川泥石流的發生提供了物源條件。該段地區地質斷裂帶發育豐富，巖體整體性受到影響，在凍脹、融沉、流變等作用下更容易發育成不穩定坡體[6]。

1.3 風化作用

風化作用和反復凍融作用會使邊坡巖體的巖石加速破碎，巖石的強度和穩定性降低，主要表現在：（1）危巖后緣的卸荷裂隙受風化作用的影響，裂隙距離和邊坡坡面的距離發生位移，風化后，卸荷裂隙貫通，從而滑坡、崩塌。（2）藏東南地區由于夏秋季節降雨量及蒸發量大，該區溫差和干濕交替變化強烈，最終在降雨量、凍融作用、溫差、干濕度的劇烈變化下，坡體和巖體大規模形成松散堆積體（圖2）[7]。

1.4 地震作用

地震會導致泥石流溝區域的斷裂帶和斷層短時間內劇烈發育，使得泥石流在短時間內出現大規模不穩定堆積體[8]。研究區位于青藏高原南部地震區，地震烈度IX。1950—1996年察隅—墨脫縣共發生四級以上地震124次；1950年就發生了62次，其中包括12次6級以上地震，且8月25日發生了察隅最大地震（8.6級）。1977年易貢湖發生了四級以上中強地震11次。1980年以來，四級以上中強地震先后發生15次，七級以上地震1次，地震作用強烈。

1.5 強降雨

波密縣在每年的6、7、8月平均降雨量最大，且在這3個月中會出現突發性強降雨情況。降水時形成的地表徑流直接沖刷坡體，大量雨水滲入巖體裂隙中，大大增加了巖體內部的孔隙水壓力，同時水流動時帶走裂隙內的細顆粒物質，進一步降低了巖土體的物理力學性能，誘發坡體、危巖體滑坡和崩塌等災害，在冰川融水的共同作用下，形成冰川泥石流。

1.6 氣溫逐年升高

全球氣候變暖的形勢日趨嚴重，波密縣每年的平均溫度也在逐年升高，這在一定程度上影響了藏東南地區高海拔冰川的面積。資料顯示，藏東南高海拔冰川面積正在逐年遞減，同時，在每年的6—8月，波密縣的平均溫度也是最高的。當連續幾天的溫度達到一個相對較高的值時，冰川會大規模融化，冰川融水會降低土體和巖層的整體穩定性，在持續降雨的作用下，溝道附近容易出現崩塌、滑坡等災害，促使泥石流發生。

2 現階段冰川泥石流的發育特征

2.1 泥石流發生頻率降低

自1950年有相關數據記錄開始，經過將近70多年的泥石流發育過程，古鄉—通麥段的冰川泥石流單溝從最高發生頻率（每月平均曾達到250余次），到近些年的幾年發生一次泥石流，冰川泥石流的暴發頻率大大降低。

以古鄉溝為例，在1964年6月19日至8月17日源頭區共發生泥石流505次，但近20年，古鄉溝泥石流的暴發頻率基本維持在2～3年暴發1次。其原因在于泥石流溝道橫向和縱向附近的物源幾乎被幾十年的泥石流運動搬出了泥石流溝道，溝道在縱向上侵蝕到巖層，在橫向上被侵蝕的溝道寬度也達到一定的上限，溝道物源在產生和積累等方面都減緩了速度，泥石流溝也因缺少物源而降低了發生頻率[9]。

2.2 突發性強，難以準確預測

冰川泥石流突發性強，發生前基本沒有任何征兆。當前針對藏東南冰川泥石流的預警分析研究還未建成一個成熟的預警系統，無法及時且準確地預測冰川泥石流。因此，當前只能通過持續觀察降雨量和連續幾天的氣溫簡單評估泥石流的發生概率，但這種方法準確率較低，缺乏相關數據和技術支撐，因此對于藏東南冰川泥石流的預警還有待深入研究。

2.3 巨大的破壞力

冰川泥石流具有極大的破壞力，常年給當地居民造成巨大的生命和經濟損失。1953年9月造成140余人死亡，8戶民房、公路路基、橋梁被毀壞，大量耕地被淤埋，林地被毀；2007年天摩溝發生冰川泥石流，造成居民傷亡、民房損毀；2016年9月，赤擔隆巴暴發冰川泥石流，損毀多個小型發電設施，摧毀轉經房，淤埋道路，致使當地居民無法出行，對其生活造成嚴重影響等。古鄉—通麥段冰川泥石流災害給當地政府和居民造成了嚴重的經濟和生命財產損失。因此，在對冰川泥石流預警分析研究上需要進一步加快進程。

3 冰川泥石流的預防措施

3.1 定期清理溝道內的堰塞體和巖石

溝道內的堰塞體會堵塞溝道，在堰塞體上方積聚的大量巖石會形成一個壩體，當上游突發的冰川泥石流沖擊到壩體位置時，冰川泥石流中的巖石在壩體位置又繼續堆積，隨之積累形成一個巨大的堰塞體，最終由于水流匯聚，堰塞體突然潰決，此時的冰川泥石流類似于一個水壩潰決的洪水，并夾雜著大量的巖石體，從高海拔位置傾瀉而下，在窄小的溝道內奔涌，具有非常大的流量和破壞力，摧毀溝道中下游的一切（圖3）。定期清理溝道內的堰塞體和巖石，可以有效地避免溝道內形成堰塞體以及泥石流蓄能，降低冰川泥石流的破壞力。

3.2 視頻監控系統

冰川泥石流形成的區間范圍可以劃分為形成區、流通區、堆積區，冰川泥石流在形成區逐漸形成一定的雛形和規模，當冰川泥石流到達流通區時，其已經基本維持在一個比較成熟的形態，因此在形成區和流通區的合適位置上設置一定數量的監控，可以及時觀測到冰川泥石流的形成狀態和規模，并以此對冰川泥石流預警作出較為準確的判斷和決策[10]。

3.3 溫度—降雨雙參數預警模型

冰川泥石流的發生受降雨和溫度的影響，降雨降低了坡體和巖體的穩定性，而溫度造成巖體、坡體出現反復的凍脹、融沉、流變等結構變形，也降低了坡體和巖體的穩定性，同時也產生了大量的松散堆積物，為冰川泥石流的發生創造了豐富的物源。結合冰川泥石流溝道附近的物源條件，再綜合溫度、降雨2種影響因素，建立溫度—降雨雙參數預警模型，對古鄉—通麥段冰川泥石流進行預警，此舉能夠獲得相關數據和技術支撐，準確性較高。

4 結論

古鄉—通麥段冰川泥石流的分布具有一定的空間性和時間性。在空間分布上，冰川泥石流多發生在河流兩側，這是因為河流兩側的地形條件，如坡度、土壤濕度和植被覆蓋等，更容易形成泥石流。河流兩側的地形更陡峭，土壤更松散，加上水流的侵蝕作用，使得這些區域更容易發生泥石流。時間分布上，6—8月是冰川泥石流的高發期，這與該地區氣溫的季節性變化有關。夏季氣溫升高，加速了冰雪融化，增加了地表水流量，從而增大了泥石流發生的可能性。此外，冰川泥石流的周期性和重復性表明，特定的地理環境和氣候條件可能導致某些區域在特定時間段內反復發生泥石流災害。古鄉—通麥段冰川泥石流經過將近70年的發育過程，在經歷一系列的頻發期后，此區域的冰川泥石流已經逐漸進入一個平穩期，冰川泥石流暴發的頻率也大幅度降低，但松散堆積物得到一定程度的補充后，該段仍會有暴發特大型泥石流的可能，因此相關部門應加強對冰川泥石流的預警，作出較為準確的判斷和決策，縮小災害影響范圍。

參考文獻

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