摘 要：古鄉(xiāng)—通麥段位于西藏自治區(qū)波密縣境內(nèi)，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(zāi)害的發(fā)育主要受降雨和溫度的影響。在降雨的作用下，不穩(wěn)定的顆粒和坡體會被沖進(jìn)溝道內(nèi)，使坡體的穩(wěn)定性降低；同時，高海拔位置的山體反復(fù)凍融，會導(dǎo)致巖體、坡體出現(xiàn)結(jié)構(gòu)變形，使巖體和坡體表層和內(nèi)部不斷出現(xiàn)結(jié)構(gòu)性破壞。高海拔山體產(chǎn)生的大量堆積體，隨著滑坡、崩塌等災(zāi)害突發(fā)性地涌入進(jìn)溝道內(nèi)，造成冰川泥石流災(zāi)害?；诖耍芯抗培l(xiāng)—通麥段冰川泥石流災(zāi)害的發(fā)育規(guī)律和機(jī)理，并給出相關(guān)預(yù)防措施，可為今后冰川泥石流災(zāi)害的預(yù)防提供參考。

關(guān)鍵詞：冰川；泥石流；地質(zhì)災(zāi)害；發(fā)育規(guī)律

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

冰川泥石流是指發(fā)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(zhì)補(bǔ)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(fā)下形成的泥石流；冰川泥石流有別于非冰川山區(qū)的，以其他松散堆積物為主要固體物質(zhì)來源，在雨水激發(fā)下形成的暴雨泥石流。冰川泥石流常發(fā)生在增溫與融水集中的夏、秋季節(jié)，在此季節(jié)，晴、陰、雨天均可產(chǎn)生，尤其是出現(xiàn)持續(xù)升溫的晴朗天氣，午后至傍晚最易暴發(fā)[1]。冰川泥石流的形成和發(fā)展不僅受氣候因素的影響，還受地形條件和松散堆積物補(bǔ)給條件的制約，它比暴雨泥石流具有更為嚴(yán)格的時間性和空間性。

因藏東南地區(qū)海拔高以及獨(dú)特的海洋性冰川氣候等特點(diǎn)，該地區(qū)的冰川泥石流災(zāi)害發(fā)育十分豐富，在此區(qū)域的古鄉(xiāng)—通麥段，冰川泥石流極為常見。其中，以古鄉(xiāng)溝、天摩溝、比通溝、赤擔(dān)隆巴、尖姆普曲泥石流最具代表性，而冰川泥石流災(zāi)害發(fā)生的主要影響因素為溫度和降雨。由于高海拔環(huán)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(fù)凍融導(dǎo)致大量的巖體、坡體表層和內(nèi)部不斷出現(xiàn)結(jié)構(gòu)性破壞，從而在高海拔山體的局部位置會產(chǎn)生大量松散且穩(wěn)定性極差的堆積體，這為后面發(fā)生的冰川泥石流災(zāi)害創(chuàng)造了物源條件[2]。在降雨和冰川融水的作用下，穩(wěn)定性差的坡體和碎石會隨著雨水和冰川融水突發(fā)性地涌入溝道內(nèi)，再沿著溝道一路剝蝕溝谷內(nèi)的物質(zhì)，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(qū)海拔高且屬于海洋性冰川氣候，區(qū)域內(nèi)一些山體的高海拔部分會出現(xiàn)永久性和季節(jié)性冰川。一方面，這些冰川受溫度的影響，會消融產(chǎn)生冰川融水，侵蝕和沖刷坡體，降低坡體的穩(wěn)定性；另一方面，高海拔位置的山體會因晝夜溫差大、季節(jié)性冰川消融和冰川重組而導(dǎo)致巖體、坡體出現(xiàn)反復(fù)的凍脹、融沉、流變等結(jié)構(gòu)變形，最終使得大量的巖體、坡體結(jié)構(gòu)性發(fā)生破壞，穩(wěn)定性降低，從而極易在降雨和冰川融水的作用下發(fā)生垮塌[4]。

1.2 特殊的地質(zhì)條件

古鄉(xiāng)—通麥段地質(zhì)條件復(fù)雜，斷層和斷裂帶發(fā)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(qū)域基本全為巖石。在長達(dá)幾十年的泥石流演變和發(fā)育過程中，溝谷不斷向下和兩側(cè)侵蝕，使絕大多數(shù)的冰川泥石流在下切作用的過程中到達(dá)巖層（圖1）。在兩側(cè)的侵蝕過程中，溝道寬度已經(jīng)達(dá)到一定的上限[5]。絕大多數(shù)的冰川泥石流經(jīng)過幾十年的頻發(fā)期后，溝道縱向和橫向附近的物源已經(jīng)相對較少，泥石流溝已經(jīng)進(jìn)入一個相對穩(wěn)定的平穩(wěn)期。但經(jīng)過一段時間后，高海拔位置的巖體和坡體經(jīng)過一系列的凍脹、融沉、流變作用后，會重新產(chǎn)生大量穩(wěn)定性差的碎石和坡體，這也為后期冰川泥石流的發(fā)生提供了物源條件。該段地區(qū)地質(zhì)斷裂帶發(fā)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(fā)育成不穩(wěn)定坡體[6]。

1.3 風(fēng)化作用

風(fēng)化作用和反復(fù)凍融作用會使邊坡巖體的巖石加速破碎，巖石的強(qiáng)度和穩(wěn)定性降低，主要表現(xiàn)在：（1）危巖后緣的卸荷裂隙受風(fēng)化作用的影響，裂隙距離和邊坡坡面的距離發(fā)生位移，風(fēng)化后，卸荷裂隙貫通，從而滑坡、崩塌。（2）藏東南地區(qū)由于夏秋季節(jié)降雨量及蒸發(fā)量大，該區(qū)溫差和干濕交替變化強(qiáng)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(guī)模形成松散堆積體（圖2）[7]。

1.4 地震作用

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

1.5 強(qiáng)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(xiàn)突發(fā)性強(qiáng)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(nèi)部的孔隙水壓力，同時水流動時帶走裂隙內(nèi)的細(xì)顆粒物質(zhì)，進(jìn)一步降低了巖土體的物理力學(xué)性能，誘發(fā)坡體、危巖體滑坡和崩塌等災(zāi)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(yán)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(qū)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(dāng)連續(xù)幾天的溫度達(dá)到一個相對較高的值時，冰川會大規(guī)模融化，冰川融水會降低土體和巖層的整體穩(wěn)定性，在持續(xù)降雨的作用下，溝道附近容易出現(xiàn)崩塌、滑坡等災(zāi)害，促使泥石流發(fā)生。

2 現(xiàn)階段冰川泥石流的發(fā)育特征

2.1 泥石流發(fā)生頻率降低

自1950年有相關(guān)數(shù)據(jù)記錄開始，經(jīng)過將近70多年的泥石流發(fā)育過程，古鄉(xiāng)—通麥段的冰川泥石流單溝從最高發(fā)生頻率（每月平均曾達(dá)到250余次），到近些年的幾年發(fā)生一次泥石流，冰川泥石流的暴發(fā)頻率大大降低。

以古鄉(xiāng)溝為例，在1964年6月19日至8月17日源頭區(qū)共發(fā)生泥石流505次，但近20年，古鄉(xiāng)溝泥石流的暴發(fā)頻率基本維持在2～3年暴發(fā)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(yùn)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(dá)到一定的上限，溝道物源在產(chǎn)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(fā)生頻率[9]。

2.2 突發(fā)性強(qiáng)，難以準(zhǔn)確預(yù)測

冰川泥石流突發(fā)性強(qiáng)，發(fā)生前基本沒有任何征兆。當(dāng)前針對藏東南冰川泥石流的預(yù)警分析研究還未建成一個成熟的預(yù)警系統(tǒng)，無法及時且準(zhǔn)確地預(yù)測冰川泥石流。因此，當(dāng)前只能通過持續(xù)觀察降雨量和連續(xù)幾天的氣溫簡單評估泥石流的發(fā)生概率，但這種方法準(zhǔn)確率較低，缺乏相關(guān)數(shù)據(jù)和技術(shù)支撐，因此對于藏東南冰川泥石流的預(yù)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(dāng)?shù)鼐用裨斐删薮蟮纳徒?jīng)濟(jì)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(fā)生冰川泥石流，造成居民傷亡、民房損毀；2016年9月，赤擔(dān)隆巴暴發(fā)冰川泥石流，損毀多個小型發(fā)電設(shè)施，摧毀轉(zhuǎn)經(jīng)房，淤埋道路，致使當(dāng)?shù)鼐用駸o法出行，對其生活造成嚴(yán)重影響等。古鄉(xiāng)—通麥段冰川泥石流災(zāi)害給當(dāng)?shù)卣途用裨斐闪藝?yán)重的經(jīng)濟(jì)和生命財產(chǎn)損失。因此，在對冰川泥石流預(yù)警分析研究上需要進(jìn)一步加快進(jìn)程。

3 冰川泥石流的預(yù)防措施

3.1 定期清理溝道內(nèi)的堰塞體和巖石

溝道內(nèi)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(dāng)上游突發(fā)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(xù)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(nèi)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(nèi)的堰塞體和巖石，可以有效地避免溝道內(nèi)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(jiān)控系統(tǒng)

冰川泥石流形成的區(qū)間范圍可以劃分為形成區(qū)、流通區(qū)、堆積區(qū)，冰川泥石流在形成區(qū)逐漸形成一定的雛形和規(guī)模，當(dāng)冰川泥石流到達(dá)流通區(qū)時，其已經(jīng)基本維持在一個比較成熟的形態(tài)，因此在形成區(qū)和流通區(qū)的合適位置上設(shè)置一定數(shù)量的監(jiān)控，可以及時觀測到冰川泥石流的形成狀態(tài)和規(guī)模，并以此對冰川泥石流預(yù)警作出較為準(zhǔn)確的判斷和決策[10]。

3.3 溫度—降雨雙參數(shù)預(yù)警模型

冰川泥石流的發(fā)生受降雨和溫度的影響，降雨降低了坡體和巖體的穩(wěn)定性，而溫度造成巖體、坡體出現(xiàn)反復(fù)的凍脹、融沉、流變等結(jié)構(gòu)變形，也降低了坡體和巖體的穩(wěn)定性，同時也產(chǎn)生了大量的松散堆積物，為冰川泥石流的發(fā)生創(chuàng)造了豐富的物源。結(jié)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(shù)預(yù)警模型，對古鄉(xiāng)—通麥段冰川泥石流進(jìn)行預(yù)警，此舉能夠獲得相關(guān)數(shù)據(jù)和技術(shù)支撐，準(zhǔn)確性較高。

4 結(jié)論

古鄉(xiāng)—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(fā)生在河流兩側(cè)，這是因?yàn)楹恿鲀蓚?cè)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(cè)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(qū)域更容易發(fā)生泥石流。時間分布上，6—8月是冰川泥石流的高發(fā)期，這與該地區(qū)氣溫的季節(jié)性變化有關(guān)。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(fā)生的可能性。此外，冰川泥石流的周期性和重復(fù)性表明，特定的地理環(huán)境和氣候條件可能導(dǎo)致某些區(qū)域在特定時間段內(nèi)反復(fù)發(fā)生泥石流災(zāi)害。古鄉(xiāng)—通麥段冰川泥石流經(jīng)過將近70年的發(fā)育過程，在經(jīng)歷一系列的頻發(fā)期后，此區(qū)域的冰川泥石流已經(jīng)逐漸進(jìn)入一個平穩(wěn)期，冰川泥石流暴發(fā)的頻率也大幅度降低，但松散堆積物得到一定程度的補(bǔ)充后，該段仍會有暴發(fā)特大型泥石流的可能，因此相關(guān)部門應(yīng)加強(qiáng)對冰川泥石流的預(yù)警，作出較為準(zhǔn)確的判斷和決策，縮小災(zāi)害影響范圍。

參考文獻(xiàn)

[1] 李堯，崔一飛，李振洪，等.川藏交通廊道林波段冰川泥石流發(fā)育動態(tài)演化分析及監(jiān)測預(yù)警方案[J].地球科學(xué)，2022， 47（6）：1969-1984.

[2] 翟毅飛.藏東南地區(qū)冰川泥石流分布規(guī)律與規(guī)模頻率特征研究[D].拉薩：西藏大學(xué)，2022.

[3] 張菊.冰川泥石流易發(fā)性評價方法及應(yīng)用研究[D].綿陽：西南科技大學(xué)，2021.

[4] 劉坤香，王保云，孫顯辰，等.冰川型泥石流溝谷孕災(zāi)特點(diǎn)分析[J].電腦知識與技術(shù)，2020，16（21）：208-209，212.

[5] 謝濤，尹前鋒，高賀，等.基于激發(fā)條件和堆積體穩(wěn)定性的冰川降雨型泥石流預(yù)警模型研究[J].冰川凍土，2019，41（4）： 884-891.

[6] 屈永平，肖進(jìn)，潘義為.藏東南地區(qū)冰川泥石流形成條件初步分析：以天摩溝冰川泥石流為例[J].水利水電技術(shù)，2018，49（12）：177-184.

[7] 余國安，魯建瑩，李志威，等.氣候變化影響下藏東南帕隆藏布流域高山區(qū)泥石流的地貌效應(yīng)[J].地理學(xué)報，2022，77 （3）：619-634.

[8] 張佳佳，劉建康，高波，等.藏東南嘎龍曲冰川泥石流的物源特征及其對扎墨公路的影響[J].地質(zhì)力學(xué)學(xué)報，2018，24 （1）：106-115.

[9] 林奎.冰川泥石流地區(qū)鐵路線路方案綜合優(yōu)選研究[D].成都：西南交通大學(xué)，2016.

[10] 屈永平，朱靜，卜祥航，等.西藏林芝地區(qū)冰川降雨型泥石流啟動實(shí)驗(yàn)初步研究[J].巖石力學(xué)與工程學(xué)報，2015， 34（S1）：3256-3266.