基于遥感与GIS的朋曲流域冰川及冰湖变化研究

由于全球变暖，冰川正逐年退缩，随之引发的冰湖溃决洪水已不容忽视，但静态和孤立地研究冰湖已不能满足人们对冰湖信息的需求．本文基于20世纪70年代的地形图数据和2000年以来的ASTER遥感影像数据，使用GIS手段矢量化朋曲流域20世纪70年代和近期的冰川及冰湖的空间分布，并进行编目．对于获得的空间数据分析结果表明，在过去30年里该区冰川面积减少近9％，冰湖面积则增加了13％，在此基础上比较二者的联系和变化，识别出了24个可能发生溃决的冰湖，这为朋曲流域建立一套冰湖溃决预警系统提供依据；同时，对于研究其他类似地区的冰湖溃决现象也具有指导意义。     

天山北坡河冰湖突发洪水初探

1 概述河冰湖突发洪水系指由河床冰凌阻塞河道,拦截河水,形成暂时性湖泊,尔后突然溃泄形成的洪水。此类洪水在天山北坡的奎屯河、玛纳斯河、呼图壁河、八音沟河和四棵树河都有发生;尤以四棵树河发生频繁,危害严重。自1969年以来,河冰湖突发洪水     

1990—2020年那曲地区冰湖变化研究

基于Landsat遥感影像,采用目视解译的方法提取了青藏高原内部那曲地区冰湖和冰川1990、2000、2010及2020年4期边界数据,并分析近30年来该地区冰湖变化的特征与原因．结果表明:那曲地区现有冰湖255个,总面积（27.829±4.62） km2,冰湖主要集中在东南部,其次是西南部;1990—2020年,研究区新增冰湖72个,面积增长6.14 km2;冰湖扩张趋势明显,具体表现为低海拔地区（≤4 700 m）原有冰湖快速扩张,较高海拔地区（>5 100~5 700 m）新增冰湖集中出现;气温与降水是冰湖变化的关键因素,由于降水与气温分布及变化存在时空差异,冰湖变化呈现“南快北慢,逐期加快”的特征;冰湖与冰川的位置关系也会影响冰湖变化,离冰川位置越近,对冰湖发育越有利,同时与冰湖接触的冰川退缩速率相较于其余冰川有更大的退缩速率,但冰川与冰湖面积变化速率并无明显相关性．      

西藏冰湖溃决频次与径流峰值流量相关性分析

冰湖溃决事件频繁发生,严重阻碍西藏自治区区域社会经济发展,影响社会稳定。随着气候变暖,冰川减薄后退,冰川径流量增大,冰湖溃决风险上升。基于西藏自治区东南地区的嘎隆拉冰川径流观测资料,分析了2017—2019年消融期间5—9月冰川径流变化特征,探讨了西藏1931—2020年冰湖溃决事件发生的频次与径流峰值流量的关系。结果表明：在1931—2020年,西藏地区共发生冰湖溃决事件32次,集中在5—9月发生;在旬变化上,极大值频次呈单峰结构,在7月上旬频次最高;冰湖溃决频次与径流峰值流量显著相关,相关系数为0.673,随着径流增大,冰湖溃决发生的频次逐渐增大。在气候变暖的背景下,冰川融化引发的冰湖溃决灾害应引起重视,要加强冰川消融径流观测及冰湖水位的监测,进行冰湖溃决洪水预报。     

新疆冰湖溃决灾害风险评价与预警研究

受全球气候变暖及人类活动的影响,冰湖溃决灾害已成为当前新疆地区经济可持续发展中的突出问题之一。利用1977(MSS)～2015年Landsat影像、2015年的Google Earth高精度影像和DEM等数据解译获取新疆冰湖的时空分布信息,并选取导致冰湖溃决的主要影响因子,运用MATLAB和SPSS等软件,利用西北地区已有冰湖数据作为训练样本拟合评价方程,建立了新疆冰湖溃决风险评价模型和基于BP神经网络算法的预警模型。结果表明:(1)1977年以来新疆三大山系中冰湖的数量和面积不断增加,冰湖数量上增加了62.0%,冰湖面积增长率为0.98 km~2·a~(-1),但增长率呈现逐年减小的趋势;(2)对分布在新疆范围内的17个典型冰湖溃决风险评价的结果显示:有5个冰湖为高危风险、5个冰湖为中等风险、7个冰湖为低等风险,新疆大约29%的冰湖需要进行实时监测。     

西藏念青唐古拉山东段冰湖38年来的演变特征

根据遥感资料解译分析,结合现场实地核查成果,统计分析研究表明,1976~2013年间念青唐古拉山东段的冰湖数量、冰湖面积及冰湖蓄水量总体上均呈上升趋势,但其增长速度表现出时段差异性的典型特征,1976~1988年间增幅最大,1988~2001年间增幅呈现减缓趋势,2001~2013年间增幅又再次出现加速的趋势。从冰湖的具体演变看,有三个变化特点,一种是面积比较小,后续冰舌补给少的冰湖,随着时间的变化,冰湖消失;一种是原始的多个小冰湖扩大合并成一个较大的冰湖;其三,在冰舌周围形成新的湖泊并发展。     

渗透变形导致冰湖溃决机理的初步分析——以印达普错为例

目前对冰湖溃决机理的研究主要集中在冰崩、冰滑坡导致等几个方面，但在某些冰湖溃决过程中，渗透变形作用是主导因素。文章初步分析了渗透变形作用导致冰湖溃决的机制，并且以印达普错为例，通过对终碛垄颗粒分析以及利用基于GEO—SLOPE的SEEP／W分析模块对终碛垄堤坝进行分析，提出并且验证了渗透变形作用在某些冰湖溃决机制中的主导作用。     

基于RAMMS的冰湖溃决型泥石流演进模拟及危害性

冰湖溃决型泥石流作为目前西藏境内最主要的地质灾害之一,对下游工程的建设与运营造成潜在威胁。以西藏洛隆县冻错曲冰湖为例,基于现场调查、遥感解译、特征值计算和数值模拟方法,对冻错曲冰湖泥石流孕灾条件、动力学特征及溃决演进过程进行研究,分析其对下游工程建设的影响。采用无量纲堵塞指数(dimensionless blockage index, DBI)方法对冻错曲冰湖堰塞体稳定性进行评价,结果表明该堰塞体位于非稳定区与稳定区之间,存在发生溃决的风险。基于三维动态模拟软件RAMMS的Voellmy-Salm单相流模型,模拟分析了冻错曲冰湖泥石流在2种溃决模式下的演进过程。模拟结果显示：冻错曲冰湖泥石流溃决演进过程可归纳为初始溃决、加速运动、减速运动、沟口停淤4个阶段;2种溃决模式下冰湖溃决影响范围都经过拟建工程位置,潜在威胁区泥石流平均深度分别为4.87 m和8.26 m;在瞬时全部溃决场景下,冰湖溃决泥石流在拟建工程处最大流速为5.74 m/s,最大流量为2 843.38 m³/s。研究成果有助于评价冰湖溃决型泥石流的危害性,并为工程防治设计提供参考。     

基于高通量测序技术的西藏冰湖真核浮游植物群落组成特征分析

通过18S rRNA基因V4可变区对西藏廓琼岗日冰川流域3种不同类型冰湖的表层和底层水体进行测序分析，研究冰湖水体真核浮游植物多样性.冰湖中用于注释的序列数碱基占比>97%，表明测得的数据准确可靠.分析结果表明：1）冰湖浮游植物以绿藻门和隐藻门为优势类群，绝对优势种为绿藻门的Chlamydomonadaceae＿sp.(0.127)、Chlorophyta(0.112);2）廓琼岗日冰湖水体整体呈碱性，浊度高且范围广，水温偏低，营养盐和叶绿素a水平偏低，湖泊整体处于贫营养状态；3）同一冰湖不同点位和不同类型冰湖的浮游植物优势种和群落具有显著差异，冰川融水补给源和太阳辐射的空间差异可能是导致这种差异的重要因素；4）冰湖浮游植物优势种和群落与青藏高原大型湖泊具有较大差异，较国外高寒小型湖泊具有一定的相似性，表明浮游植物的整体分布及优势种变化在高寒山区小型湖泊水体变化较为一致.研究为调查和认识高海拔冰湖浮游植物群落结构和分布特征提供方法探索和基础信息，为高海拔冰湖水生态环境研究和保护提供依据.     

警惕青藏高原上的冰湖溃决洪水灾害

全球气候变暖直接导致冰川消融退缩，由此产生的冰川融水不仅会引起海平面上升、水资源变化等环境问题，而且会导致大量冰湖的形成和扩张，从而加剧冰湖溃决洪水等冰川灾害的发生频率和影响程度。     

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

冰湖是研究气候变化的重要指标之一,了解冰湖分布和变化的特征,对认识冰湖与气候之间关系和研究冰湖溃决泥石流灾害有着重要意义。本文拟利用1976年、1988年、2001年和2013年四个期次冰川、冰湖的遥感解译结果进行分析,得出1976年至2013年念青唐古拉山东段冰川与冰湖发育分布特征,对念青唐古拉山区东段冰川消融以及气候垂直变化具有一定的指示作用,同时为冰湖溃决泥石流灾害的预测预警提供依据。     

冰湖溃决模式对下游洪水过程的影响

作为西藏地区冰川灾害之一的冰湖溃决洪水,具有范围广、持续时间长、危害大并经常伴随有泥石流等特点。以西藏年楚河流域的典型危险性冰湖——黄湖及其下游区域为研究对象,经过实地调查,获得了相关的水文气象特性和地形、地貌等特征信息。基于数字高程模型(DEM)的地形数据和矩形网格,采用二维溃坝洪水演进数值模型,进行了模型的率定和不同溃决模式下的洪水演进模拟。结果表明:上游近溃口河道,不同溃决模式对洪峰流量、洪水最大水深和洪水最大流速影响较大;中下游河道,不同溃决模式对其影响相对较小。上游近溃口河道,小溃口工况的洪峰流量大于大溃口工况的洪峰流量,逐渐溃决工况的洪峰流量小于瞬时溃决工况的洪峰流量;中下游河道,小溃口逐渐溃坝的洪峰流量最大。一旦洪水发生,最大淹没面积约为88.30km2,溃决洪水到达江孜的时间约为33h,江孜处的洪峰流量约为1 777m3/s,大于江孜地区暴雨洪水万年一遇洪峰流量1 000m3/s。根据预测结果做好预警工作,能一定程度上减小灾害损失。     

冰碛湖库容数学模型的计算方法

全球气候的变暖致使冰湖溃决灾害频繁发生,严重威胁高原地区人民生命财产安全,随之对于冰湖溃决的研究也愈发深入,冰湖库容量作为冰湖研究基础参数,对冰湖危险性评价、冰湖溃决洪峰流量以及模拟洪水演进具有不可代替的作用。计算冰湖库容的方法主要有实地测量和冰碛湖库容计算公式,由于冰碛湖多位于高山极高山地区,对每个冰湖进行实地测量难以实现,传统冰湖库容的计算方法是基于大量冰湖参数与冰湖库容的统计关系,建立冰碛湖库容经验公式,虽然其拟合优度相对较高,但其相关性只能衡量冰碛湖面积和冰碛湖库容在统计规律上的一致性,对于精确计算冰碛湖库容仍有难以完成。本文通过文献资料整理、结合实地考察对湖盆形态模拟分析,将典型冰碛湖湖盆分为三段,通过模拟建立数学模型,以冰湖面积为约束条件,抽象成数学中的曲面立体模型,分别计算其形态体积,由此推算出计算冰湖体积的表达式V=0.0717w²l (w-冰碛湖湖宽;l-冰碛湖整体长度),并利用该模型验证了公式的有效精确性,为我国喜马拉雅山地区冰碛湖库容计算提供理论参考。     

浅谈寒冷地区的道路运输及其事故特点

黑河地处我国北部边睡，系欧亚大陆腹地。在全市6．8万平方公里土地上，有国道、省道公路860多公里，实际通车里程（包括县乡级公路、林业、农场自养路1，620公里）为2，480公里。有各种机动车辆20，222台，其中拖拉机7，690台，摩托车6，728台（不含农、林用拖拉机），道路货运占总货运量的86％，客运占总客运量的84％，由于黑河受大陆季风性气候影响，夏季酷热多雨，冬季寒冷、多风雪，每年九月底西伯利亚的冷空气开始入侵，十月份冷气团就逐渐控制上空，下年三月气温回暖，冬季时间长达五、六个月之久，道路被大雪覆盖后压实，形成了冰雪…     

新疆公路除雪机械现状及发展趋势

<正>1概述新疆公路冬季受到风雪和雪崩危害的路段约有2700多km,境内所有国道,包括G216线、G217线、G218线、G219线、G312线、G314线和部分省道均存在不同程度的雪冰灾害。公路积雪给人们的日常生活和交通运输带来许多困难,及时清除公路积雪,是冬季公路养护作业的一项重要内容。目前,国家对冬季降雪普遍采用的除雪方法有2种,即融解法和机械法。     

谈积雪地区公路路基横断面设计应注意的几个问题

寒冷地区冬季由于自然降雪,特别是受风雪流的影响,公路雪阻经常发生,给交通运输带来很多困难,常常造成很大的危害。所以,对于积雪地区,在道路勘测与设计中必须考虑防止路基、路面的问题。应在选定路线走向和路基横断面设计方面尽量来解决这个问题。在多年实际工作中我们对积雪形成的规律和特点进行调查、观测、分析,在此基础上得出了一些结论,现扼要归纳如下：一、路基、路面积雪的过程首先对雪的转移过程进行分析。当降雪时,在风力较弱或没有风的情况下,公路上形成了等厚的雪层,一般来说,危害是不大的。当风力较强时,香则被吹…     

浅谈桥头跳车问题

近年来，随着经济建设的高速发展，公路运输业显得尤其重要，车辆行驶快速、安全和舒适的要求也愈来愈高，当高速行驶的车辆通过桥头时，往往会在路桥衔接部位发生跳车现象，迫使车辆减速行驶，影响了公路使用功能和运输效益的发挥，究其原因，笔者以为有如下几个方面：1、解放初期，修建的木扶、半永久性桥和少量永久性小桥考虑资金的因素，多采用高桥《闻略原则。洪水时路面过水常水位，保证通车造成行车不舒适。2‘东北地区公路桥梁受冻胀的影响很大，公路桥涵标准图没单列这一情况，有些桥梁盲目施工，照搬标准图，基础没有埋在冻胀线下…     

翻浆道路的养护

翻浆是寒冷地区道路上所特有的冻害现象。在季节性冰冻地区水文地质条件不良路段，冬季路基土壤由于冰冻作用，使路基上层水分增多。春天化冻时路基中水分不能及时排出，过分潮湿软弱，在行车作用下路面发生弹簧、裂纹、鼓包、车辙、冒泥浆，这种现象就叫翻浆。我市公路地处小兴安岭丘陵地区，气候寒冷，四季明显、温差较大，年平均气温-1℃左右，温差高达65℃，属季冻性多年岛状冻土区。由于地理位置和自然条件的影响，我市公路翻浆每年都有发生。翻浆严重的破坏路面，使行车打坞（车辆陷到坑里），车速降低，损坏车辆机件，耗费燃料，影响…     

新疆冰湖溃决灾害风险评价与预警

受全球气候变暖及人类活动的影响,冰湖溃决灾害已成为当前新疆地区经济可持续发展中的突出问题之一。利用1977(MSS)～2015年Landsat影像、2015年的Google Earth高精度影像和DEM等数据解译获取新疆冰湖的时空分布信息,并选取导致冰湖溃决的主要影响因子,运用MATLAB和SPSS等软件,利用西北地区已有冰湖数据作为训练样本拟合评价方程,建立了新疆冰湖溃决风险评价模型和基于BP神经网络算法的预警模型。结果表明:(1)1977年以来新疆三大山系中冰湖的数量和面积不断增加,冰湖数量上增加了62.0%,冰湖面积增长率为0.98 km~2·a~(-1),但增长率呈现逐年减小的趋势;(2)对分布在新疆范围内的17个典型冰湖溃决风险评价的结果显示:有5个冰湖为高危风险、5个冰湖为中等风险、7个冰湖为低等风险,新疆大约29%的冰湖需要进行实时监测。     

七二七桥冰湖预防和治理几点措施

七二七桥位于小兴安岭北坡的山地上，每年冬季封冰前后，气温逐渐降低，诞流冰开始形成，以后气温继续下降，诞流冰不断蔓延加厚并发展到高峰，到冬宋春初，诞流冰堵塞该桥，阻碍融雪洪流在桥下顺畅通过，到1993年，冰湖覆盖桥面，桥台水毁倾塌，只靠六根圆木勉强维持通车，严重地影响行车的运输与安全。1994年我站对该桥冰湖进行预防和治理，收到较好效果，具体措施如下：一、修建盖板涵为节省资金，我们修建了4米盖板涵，并考虑可能的室冰高度，涵项标高在原桥面标高基础上提高48厘米。二、设置蓄水池七二七桥地表水比较严重，在桥位上游…