西藏东南部地区地形复杂,构造运动频繁,地表侵蚀剧烈,且降水丰沛。近年来,该地区冰湖溃决、暴雨山洪、雪岩崩等复合型高位泥石流灾害频繁发生,带来了严重的经济损失和人员伤亡。然而,高原山区特殊环境对地质灾害风险评价综合研究带来了巨大挑战,特别是云量多、地形崎岖、高海拔地区降雪等因素,阻碍了遥感数据的获取和准确解译,恶劣气候条件和高海拔,严重影响了无人机数据采集。
鉴于上述背景,中国地质科学院地质力学研究所的辛鹏研究员及其团队,在流域地质调查与原位观测基础上,针对青藏高原东南部林芝地区错玖沟的高位远程地质灾害(图1),创新性地提出了将光学遥感、无人机倾斜摄影测量和现场调查相结合的高原山区地质灾害综合识别方法(图2),完成了不同降雨概率下的地质灾害风险定量评估(图3),得出了潜在风险源多期滑动堆积的危险性,提出了针对性的防控措施,可为类似线路公路穿越泥石流高发区灾害防控提供借鉴。
调查研究表明:极端降雨诱发的冰湖堰塞坝溃决、源头滑坡堵塞沟谷、山洪等灾害是错玖沟泥石流启动的主要形式。极端工况的计算分析显示50年一遇、100年一遇的工况下,泥石流在线路工程附近的堆积高度分别为21.1米、25.7米。实时监测上游地质环境变化是控制灾害风险的有效方式。
这项研究推动了地面调查、原位监测、光学遥感、无人机摄影测量与野外调查等多种技术的有机结合,为高位远程地质灾害的风险评估提供了坚实的科学依据,为青藏高原大型工程防灾减灾工作提供了重要的技术参考和实践经验。
研究成果近期发表在地球科学期刊《Natural Hazards》上(Zhu T, Wang T, Zhang S, et al. Quantitative assessment of multi-scenario high-elevation and long-runout debris flow hazard and risk: a case study of Cuojiu Valley, south-eastern Qinghai-Tibet Plateau[J]. Natural Hazards, 2024: 1-18. https://doi.org/10.1007/s11069-024-06853-1)。辛鹏研究员为通讯作者。研究工作由国家留学基金委、国家自然科学基金面上项目(No.42077276)和中国地质调查局项目(No.DD20221738)联合资助。
图1 研究区域位置
图2 研究区域地质灾害综合识别结果
图3 研究区域地质灾害风险定量评估结果
(图a降雨强度为10年一遇;图b降雨强度为50年一遇;图c降雨强度为100年一遇)