怎样监测冰川堰塞湖？

发布于：2022-08-23 10:59:23 来自：水利工程/水利工程资料 0 3

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编者按： 受降雨及高温融雪影响，新疆近日多条河流发生超警以上洪水，引发社会广泛关注。今年7月以来，我国新疆大部分地区温度较高，冰雪消融较强，冰川堰塞湖（以下简称“冰湖”）面积、容量有增大迹象，水利部门持续加强冰川堰塞湖洪水监测和动态跟踪预报，掌握洪水影响范围和对象，做好防御冰川堰塞湖洪水的各项准备工作。

我国冰湖大都形成于交通不便、人迹罕至的高海拔山区，这些地区地面观测难度大，缺乏实测数据。今年以来水利部加大利用高精度卫星遥感观测力度，开展冰湖排查，初步掌握了新疆冰湖分布情况，以及冰湖面积、规模等基本信息，同时动态监测冰湖水面面积等变化，为防汛会商决策提供基础数据支撑。本期《水利科普》栏目邀请水利部信息中心卫星遥感应用中心主任陈德清，讲解冰湖相关知识及冰湖监测要点，敬请关注。

问：什么是冰湖？我国的冰湖主要分布在哪里？

陈德清： 冰湖是以现代冰川融水为主要补给源或在冰碛垄洼地内积水形成的天然水体，包括冰川末端湖、冰川表面湖、冰川补给湖等类型，是冰冻圈特有的地貌之一。我国冰湖主要分布在我国西部冰川发育的地区，如新疆、青海、西藏等。

我国是中低纬度带上冰川第一大国，在全球变暖的背景下，我国冰川整体上处于加速消融的状态，使得中国冰川积雪融水以及冰湖溃决引发洪水灾害发生的频率呈现增加趋势。

问：什么是冰湖溃决洪水？如何防范？

陈德清： 冰湖溃决洪水是由冰川成因湖泊快速大量排水或坝体垮塌而形成的突发性洪水。冰湖溃决洪水摧毁沿途的道路、桥梁、电站等工程，造成人民生命和财产损失，威胁人类定居点安全，是高原冰川区的一种典型山地灾害。

冰湖溃坝过程主要分为漫溢型和管涌型，其中漫溢型溃决是主要类型。当漫顶水流出现在冰川堰塞湖的溢出口，并不断下切侵蚀溢出口，当侵蚀超过一定阈值时，冰碛物形成的坝体便会发生溃决，形成洪水。冰湖水面上升是导致溃决的“导火索”，水位超过溃决临界水深高度时，便具备了冲刷下切侵蚀冰湖溢出口的能力。

冰湖溃决洪水具有突发性，防范难度大，重点是提前掌握可能发生灾害的冰湖基本态信息，并开展动态监测，提高预警防范能力。一是利用多期卫星遥感影像，对区域冰湖进行全面排查，将排查到的冰湖名录录入数据库进行管理，同时收集录入冰湖的地理坐标、面积、汇入河流、可能影响区域、补给水源冰川空间范围、距离等指标信息。二是结合其他相关信息对冰湖的危险程度进行分析评估，相关管理部门通过掌握冰湖信息及其影响范围和对象，加强监测防范，尽可能减少冰湖可能产生的危害。

对于有明确风险隐患并对人们可能造成较大危险的冰湖，可采用开挖溢洪道或明渠泄水等处置手段，排除冰湖溃决风险。

问：水利部门监测冰湖的主要手段有哪些？

陈德清： 根据冰湖不同危险程度，可利用卫星遥感手段，对危险程度较高的冰湖进行动态监测，观测冰湖的动态变化情况。可以使用光学遥感卫星也可以使用雷达遥感卫星，光学遥感卫星处理相对简单，但会受到天气影响，在多云阴雨天气时将无法获取有效数据。使用雷达遥感卫星数据处理相对复杂，但不受天气影响，因此可采用雷达遥感卫星和光学遥感卫星相结合的监测手段。

除了遥感监测以外，对于重点冰湖，还可通过在关键部位设置自动水位站、视频监控等方式进行监测，及时获取冰湖水位、水面以及周边冰川等变化信息，及时预警，准备应急预案，一旦发现水位异常，紧急转移周边群众，避免人员伤亡。

问：对冰湖进行遥感监测，需要从遥感影像中提取哪些信息？

陈德清： 对冰湖进行遥感观测，主要是监测其水面面积变化。如果冰湖的水面面积扩大，超出冰碛物形成的阻水坝承受范围，就可能发生冰湖溃决。此外，在获取的影像中，要特别关注给冰湖补给水源的冰川积雪变化、冰湖所处的地形部位，以及冰碛物形成阻水坝的变化等。