基于RS的西藏帕隆藏布流域典型泥石流灾害链分析

发布时间：2018-04-08 11:07

本文选题：泥石流　切入点：帕隆藏布　出处：《成都理工大学》2013年硕士论文

【摘要】：西藏东南部帕隆藏布流域受印度洋暖湿气流和西南季风双重影响,山谷海洋型冰川发育,并且区域内地质构造复杂、断层发育、地震活动频繁,在高温和降雨控制下,流域内冰川泥石流发育较多,其中古乡沟、米堆沟、培龙沟等泥石流爆发造成了严重的人员和财产损失,多次冲毁国道318。在前人研究的基础上,利用多源多期遥感影像提取泥石流信息,并深入研究典型沟的特征,最终从遥感角度分析研究区泥石流灾害链模式,为今后帕隆藏布流域泥石流防治及预警预报提供数据和理论依据。本文是依托国土资源部青藏高原东南部典型区地质灾害链分布规律及危险性研究课题,在野外实地调查和室内遥感分析的基础上,完成了基于遥感的帕隆藏布泥石流灾害链分析,得出以下结论： (1)针对帕隆藏布流域泥石流灾害链研究需要,本文对区域内地形地貌、地质环境、气候条件等进行了分析,结合RS技术和GIS平台对区内泥石流进行整体信息提取和分析,在总体研究的基础上对典型泥石流进行分析,最终完成基于遥感的帕隆藏布流域内典型泥石流灾害链模式分析,为帕隆藏布泥石流灾害链研究提供遥感角度的新思路。 (2)对比研究区三期遥感监督分类成果,利用(?)ARCGIS统计分析可知,研究区内1988年TM影像内,冰川面积3556.72km2,冰湖数量65个,冰湖面积6.1lkm2；2002年ETM+影像内,冰川面积3193.09km2,冰湖数量84个,冰湖面积5.64km2；2010年TM影像内,冰川面积2381.47km2,冰湖数量112个,冰湖面积7.26km2。冰川面积从1988年至2002年期间减少了363.63km2,年退缩率为25.97km2/a,2002至2010年期间减少了811.62kmm2,年退缩率为101.45km2/a,冰川总体呈加速退缩状态；冰湖个数从1988年的65至2010年112,冰湖的面积从1988年的6.11km2至2002年5.64km2,到2010年冰湖面积增长到7.26km2,冰湖不仅从数量到面积都呈加速增长状态。 (3)在对研究区冰川和冰湖变化研究的基础上,利用ARCGIS平台对泥石流流域内冰川冰湖进行标识统计可得,1988年10月底左右成像的TM遥感影像中,泥石流流域内冰川面积2068.50km2,冰湖数量43个,冰湖面积3.59km2；2002年11月左右成像的ETM+影像中,泥石流流域内冰川面积1187.95km2,冰湖数量46个,冰湖面积2.49km2；2010年11月左右成像的TM影像中,泥石流流域内冰川面积868.05km2,冰湖数量78个,冰湖面积3.33km2。从左右岸冰川冰湖面积分布来看,冰川在左右岸分布多年来一直保持基本平衡；但从冰湖分布来看,左岸冰湖面积和数量均大于右岸。 (4)通过对比1988年到2002年冰川冰湖监督分类数据可得经过14年左右的时间,冰湖数量从43个增加到46个,增加了2.5%,冰湖面积也从3.59km2减少到2.49km2,减少达40.16%；冰川面积从2068.50km2减少到1187.95km2,减少幅度达42.57%,平均退缩率62.90km2/a。对比2002年至2010年冰川冰湖监督分类成果,可知经过8年的时间,冰湖数量从46个增加到78个,增加了58.24%,冰湖面积从2.49km2增加到3.33km2,增加了33.57%；冰川面积从1187.95km2减少到868.05km2,减少了26.93%,年平均退缩率为39.90km2/a。从1988年到2010年之间22年的冰川冰湖数据分析知,冰川共减少了1200.44km2,减少了54.57%,年平均退缩率为58.03km2/a；冰湖数量从43个增加到78个,增加了81.40%,面积从3.59km2减少了3.33km2,减少了7.24%。泥石流流域内冰川变化趋势同整个研究区内冰川变化趋势基本一致,都呈退缩趋势：冰湖面积变化趋势在泥石流流域内呈先减少后增加的趋势,也同整个研究区变化相一致。 (5)通过三期遥感成果对总研究区和泥石流流域内冰川和冰湖变化对比分析,22年间藏东南帕隆藏布流域的冰川面积不断向后退缩,冰湖数量和面积则有增大的趋势。未来随着全球变暖和印度洋暖湿气流的进一步影响,预测可知帕隆藏布冰川将进一步退缩,冰湖的个数和面积将逐步增大,再加之暴雨和高温的影响,帕隆藏布未来爆发泥石流的可能将进一步的增大。 (6)对高精度遥感影像解译可知,研究流域总面积16021.12km2,解译发现泥石流沟道121条,泥石流流域面积5639.55km2,占整个研究区的35.2%,总体来看研究区属于泥石流发育区。通过对比发现帕隆藏布研究区内,左岸共发育64条泥石流沟,右岸发育57条泥石流沟,按照流域面积、堆积扇面积和沟长三个方面进行分析比较发现,左岸均大于右岸,说明左岸泥石流发育较左岸规模更大。 (7)本文利用ARCGIS平台对121条泥石流流域内的寒冻强风化区、冰碛物、崩滑物源进行了解译,对比发现寒冻强风化区和崩滑物源在帕隆藏布两岸分布较均匀,无明显差异；但冰碛物解译总面积达157.24km2,占泥石流流域面积的2.8%,其中研究区左岸泥石流流域内解译了101.48kmm2,占总的冰碛物面积的64.5%,此解译成果也与本文对冰川冰湖监督分类的成果相契合,证明了帕隆藏布流域内左岸冰川活动较右岸强烈,强烈的冰川活动形成了更多的冰碛物。 (8)研究选取了三条典型的泥石流沟进行详细的遥感信息提取,其中米堆沟和培龙沟为典型的冰湖溃决型泥石流,天摩沟为融雪降雨型泥石流,其中米堆沟通过四期遥感影像对冰湖面积进行变化研究发现,冰湖面积从1988到2002年减少了0.02km2,减少主要由于米堆沟在1988年7月冰湖溃决爆发了泥石流,之后湖水一直减少,2002年11月至2013年2月冰湖由之前的两个逐步合并为一个,冰湖的面积不断增加,年冰湖面积增长率9090.91m2/a,未来随着气温进一步的升高,冰川不断退缩,冰湖面积将进一步扩大,米堆沟泥石流爆发的危险性将进一步加大。 (9)通过对典型沟的遥感信息提取和分析,将帕隆藏布流域内的泥石流灾害链划分为两类：冰湖溃决型泥石流灾害链和融雪降雨型泥石流灾害链。其中冰湖溃决型泥石流灾害链过程为：高温降雨→(冰崩雪崩形成临时冰湖或直接崩入冰湖)→冰湖溃决→形成洪水→冰水堆积物、崩滑物源和沟道物源→激发泥石流→堆积扇压迫甚至堵断河道形成堰塞湖→堰塞体溃决形成洪水；融雪降雨型泥石流灾害链过程为：降雨、局部气温突变→(冰崩雪崩未堵沟道)→洪水→冰水堆积物、崩滑物源和沟道物源→泥石流→堆积体压迫河道形成堰塞湖→堰塞坝溃决产生洪水。
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【学位授予单位】：成都理工大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2013
【分类号】：P237;P642.23

【参考文献】