可可西里卓乃湖溃决后湖区环境变化及盐湖可能的溃决方式

doi:10.7522/j.issn.1000-0240.2019.0019

摘要/Abstract

摘要：

2011年9月卓乃湖溃决后引发的区域沙漠化灾害现象对区域生态环境已经造成了一定影响。同时下游的盐湖在接收洪水后水位持续上涨，对青藏公路工程走廊内管线工程运行安全造成了重大的威胁。本文根据野外考察资料对卓乃湖的溃决过程和溃决后的影响进行了简要分析，并对下游盐湖可能的溃决方式进行了分析。卓乃湖的溃决是由于湖区降水增多导致湖水外溢，冲垮湖堤造成的。卓乃湖溃决后出露湖底成为沙尘暴的策源地，出露湖底和周边草场形成了大面积的沙漠化区域。随着卓乃湖湖水不断排出，洪水对出水口和下游河道进行着持续的冲蚀作用，一方面导致湖底出露面积进一步扩大，湖区沙漠化现象加剧，另一方面导致下游河道侵蚀加深加宽，对区域地形破坏进一步加强。对比卓乃湖区地形条件和水平衡特征，盐湖的溃决方式将与卓乃湖类似，洪水对下游的破坏作用要大于库赛湖区和海丁诺尔湖区。由于盐湖每年可排出的水量大于卓乃湖区，当盐湖溃决后，后期洪水对河道的冲蚀作用要大于卓乃湖区。

关键词: 湖泊溃决, 沙漠化, 冻土, 溃决方式, 卓乃湖, 盐湖

Abstract:

The lake area of Zonag Lake has shrunk quickly after its outburst in September， 2011， which results in large area desertification disaster and has a major impact on the regional ecological environment. At the same time， the water level of Yanhu Lake has increased quickly after receiving the flood， which threats the safety of the Qinghai-Tibet Highway Engineering Corridor. Based on the field investigation data， this paper suggest that the outburst of Zonag Lake was caused by the overflow of the lake water. After the lakebed was partly exposed， the naked lakebed became the source of sandstorms. The lake bottom and the surrounding grassland formed a large area of desertification. As the water of Zonag Lake was continuously discharged in recent years， the exposed area of the lakebed has been further expanded， the desertification phenomenon in the lake area has been intensified， and the downstream river channel erosion has been deepened and widened. Comparing the topographical conditions and water balance characteristics in the regions of Zonag Lake and Yanhu Lake， this paper suggest that the possible outburst mode of Yanhu Lake will be similar to that of Zonag Lake. Because the Yanhu Lake discharge more water per year than the Zonag Lake did， when the Yanhu Lake is broken， the erosion effect of the flood on the river channel will be greater than that in the Zonag Lake region.

Key words: lake outburst, desertification, permafrost, outburst mode, Zonag Lake, Yanhu Lake

中图分类号:

P642.14

谢昌卫, 张钰鑫, 刘文惠, 吴吉春, 杨贵前, 王武, 刘广岳. 可可西里卓乃湖溃决后湖区环境变化及盐湖可能的溃决方式[J]. 冰川冻土, 2020, 42(4): 1344-1352.

Changwei XIE, Yuxin ZHANG, Wenhui LIU, Jichun WU, Guiqian YANG, Wu WANG, Guangyue LIU. Environmental changes caused by the outburst of Zonag Lake and the possible outburst mode of Yanhu Lake in the Hoh Xil region[J]. Journal of Glaciology and Geocryology, 2020, 42(4): 1344-1352.

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参考文献 23

1	Ma Ronghua， Yang Guishan， Duan Hongtao， et al. China’s lakes at present： Number， area and spatial distribution［J］. Science China： Earth Sciences， 2011， 41（3）： 394 - 401.
	马荣华，杨桂山，段洪涛，等. 中国湖泊的数量、面积与空间分布［J］. 中国科学：地球科学， 2011， 41（3）： 394 - 401.
2	Wan Wei， Xiao Pengfeng， Feng Xuezhi， et al. Monitoring lake changes of Qinghai-Tibetan Plateau over the past 30 years using satellite remote sensing data ［J］. Chinese Science Bulletin， 2014， 8（8）： 701 - 714.
	万玮，肖鹏峰，冯学智，等. 卫星遥感监测近30年来青藏高原湖泊变化［J］. 科学通报， 2014， 8（8）： 701 - 714.
3	Wu Jichun， Sheng Yu， Wu Qingbai， et al. Discussion on the possibility of taking ground ice in permafrost regions as water sources under climate warming［J］. Journal of Glaciology and Geocryology，冰川冻土， 2009， 31（2）： 350 - 356.
	吴吉春，盛煜，吴青柏，等. 气候变暖背景下青藏高原多年冻土层中地下冰作为水“源”的可能性探讨［J］. 冰川冻土， 2009， 31（2）： 350 - 356.
4	Yan Lijuan， Zheng Mianping， Wei Lejun. Change of the lakes in Tibetan Plateau and its response to climate in the past forty years ［J］. Earth Science Frontiers， 2016， 23（4）： 310 - 323.
	闫立娟，郑绵平，魏乐军. 近40年来青藏高原湖泊变迁及其对气候变化的响应［J］. 地学前缘， 2016， 23（4）： 310 - 323.
5	Zhang Guoqing， Yao Tandong， Shum C K， et al. Lake volume and groundwater storage variations in Tibetan Plateaus endorheic basin［J］. Geophysical Research Letters： 2017， 44： 5550 - 5560.
6	Zhang Guoqing. Changes in lakes on the Tibetan Plateau observed from satellite data and their responses to climate variations ［J］. Progress in Geography， 2018， 37（2）： 214 - 223.
	张国庆. 青藏高原湖泊变化遥感监测及其对气候变化的响应研究进展［J］. 地理科学进展， 2018， 37（2）： 214 - 223.
7	Liang Bin， Qi Shi， Li Zhiyong， et al. Dynamic change of lake area over the Tibetan Plateau and its response to climate change ［J］. Mountain Research， 2018， 36（2）： 206 - 216.
	梁斌，齐实，李智勇，等. 青藏高原湖泊面积动态变化及其对气候变化的响应［J］. 山地学报， 2018， 36（2）： 206 - 216.
8	Yao Xiaojun， Liu Shiyin， Sun Meiping， et al. Changes of Kusai Lake in Hoh Xil region and causes of its water overflowing ［J］. Acta Geographica Sinica， 2012， 67（5）： 689 - 698.
	姚晓军，刘时银，孙美平，等. 可可西里地区库赛湖变化及湖水外溢成因［J］. 地理学报， 2012， 67（5）： 689 - 698.
9	Yao Xiaojun， Sun Meiping， Gong Peng， et al. Overflow probability of the Salt Lake in Hoh Xil Region［J］. Acta Geographica Sinica， 2016，71（9）： 1520 - 1527.
	姚晓军，孙美平，宫鹏，等. 可可西里盐湖湖水外溢可能性初探［J］. 地理学报， 2016， 71（9）： 1520 - 1527.
10	Liu Baokang， Li Lin， Du Yu’e， et al. Causes of the outburst of Zonag Lake in Hoh Xil， Tibetan Plateau and its impact on surrounding environment［J］. Journal of Glaciology and Geocryology， 2016， 38（2）： 305 - 311.
	刘宝康，李林，杜玉娥，等. 青藏高原可可西里卓乃湖溃堤成因及其影响分析［J］. 冰川冻土， 2016， 38（2）： 305 - 311.
11	Du Yu’e， Liu Baokang， He Weiguo， et al. Dynamic change and cause analysis of Salt Lake area in Hoh Xil on Qqinghai-Tibet Plateau during 1976 - 2017［J］. Journal of Glaciology and Geocryology， 2018， 40（1）： 47 - 54.
	杜玉娥，刘宝康，贺卫国，等. 1976 - 2017年青藏高原可可西里盐湖面积动态变化及成因分析［J］. 冰川冻土， 2018， 40（1）： 47 - 54.
12	Liu Wenhui， Xie Changwei， Zhao Lin. Dynamic changes in lakes in the Hoh Xil region before and after the 2011 outburst of Zonag Lake［J］. Journal of Mountain Science. 2019， 16（5）： 1098 - 1110.
13	Liu Wenhui， Xie Changwei， Wang Wu， et al. Analysis on expansion trend and outburst risk of the Yanhu Lake in Hoh Xil region， Qinghai-Tibet Plateau ［J］. Journal of Glaciology and Geocryology， 2019. DOI： 10.7522/j.issn.1000-0240.2019.0307 .
	刘文惠，谢昌卫，王武，等. 青藏高原可可西里盐湖水位上涨趋势及溃决风险分析［J］. 冰川冻土， 2019. DOI： 10.7522/j.issn.1000-0240.2019.0307 .
14	Mackay J R. The first 7 years （1978 - 1985） of ice wedge growth， Illisarvik experimental drained lake site， western Arctic coast ［J］. Canadian Journal of Earth Sciences， 1986， 23： 1782 - 1795.
15	Mackay J R. A full-scale field experiment （1978-1995） on the growth of permafrost by means of lake drainage， Western Arctic Coast： a discussion of the method and some results ［J］. Canadian Journal of Earth Sciences， 1997， 34（1）： 17 - 33.
16	Mackay J R， Burn C R. The first 20 years （1978 - 1979 to 1998 - 1999） of active-layer development， Illisarvik experimental drained lake site， western Arctic coast ［J］. Canadian Journal of Earth Sciences， 2002， 39： 1657 - 1674.
17	Yao Xiaojun， Liu Shiyin， Sun Meiping， et al. Study on the glacial lake outburst flood events in Tibet since the 20th Century ［J］. Journal of Natural Resources， 2014， 29（8）： 1377 - 1390.
	姚晓军，刘时银，孙美平，等. 20世纪以来西藏冰湖溃决灾害事件梳理［J］. 自然资源学报， 2014， 29（8）： 1377 - 1390.
18	Chen Chujun， Liu Ming， Zhang Zhi. Outburst conditions of moraine-dammed lakes and their flood estimation in the headwaters of the Nianchu River， Tibet ［J］. Journal of Glaciology and Geocryology， 1996， 18（4）： 347 - 352.
	陈储军，刘明，张帜. 西藏年楚河冰川终碛湖溃决条件及洪水估算［J］. 冰川冻土， 1996， 18（4）： 347 - 352.
19	Cheng Zunlan， Zhu Pingyi， Dang Chao， et al. Hazards of debris flow due to glacier-lake outburst in southeastern Tibet［J］. Journal of Glaciology and Geocryology， 2008， 30（6）： 954 - 959.
	程尊兰，朱平一，党超，等. 藏东南冰湖溃决泥石流灾害及其发展趋势［J］. 冰川冻土， 2008， 30（6）： 954 - 959.
20	Hu Dongsheng. Lakes survey in Kekexili region ［J］. Journal of Salt Lake Research， 1994， 2（3）： 17 - 21.
	胡东升. 可可西里地区湖泊概况［J］. 盐湖研究， 1994， 2（3）： 17 - 21.
21	Liu Chiheng， Li Jianghai， Cui Xin， et al. Geological heritage of Hoh Xil in Qinghai and its tectonic evolution［J］. Geology in China， 2016， 43（6）： 2202 - 2215.
	刘持恒，李江海，崔鑫，等. 青海可可西里地质遗迹及其构造演化［J］. 中国地质， 2016， 43（6）： 2202 - 2215.
22	Luo Chongguang， Han Fengqing， Pang Xiaopeng， et al. study on sublacustrine morphology of main lakes in Hoh Xil region［J］. Journal of Salt Lake Research， 2010， 28（1）： 1 - 8.
	罗重光，韩凤清，庞小朋，等. 青海可可西里主要湖泊湖底地貌研究［J］. 盐湖研究， 2010， 28（1）： 1 - 8.
23	Zhang Yuxin， Xie Changwei， Zhao Lin， et al. The formation of permafrost in the bottom of the Zonag Lake in Hoh Xil on the Qinghai-Tibet Plateau after an outburst： monitoring and simulation ［J］. Journal of Glaciology and Geocryology， 2017， 39（5）： 949 - 956.
	张钰鑫，谢昌卫，赵林，等. 青藏高原可可西里卓乃湖溃决出露湖底多年冻土形成过程的监测与模拟［J］. 冰川冻土， 2017， 39（5）： 949 - 956.

[1]	李艳, 金会军, 温智, 赵子龙, 金晓颖. 多年冻土区斜坡稳定性研究综述[J]. 冰川冻土, 2022, 44(1): 203-216.
[2]	王飞, 李国玉, 马巍. 多年冻土区输油管道-管周冻土热力相互作用研究进展[J]. 冰川冻土, 2022, 44(1): 217-228.
[3]	张将令, 李小二, 陈新明, 焦华喆, 李振华. 截齿滚动掘进冻土过程的影响因素数值模拟研究[J]. 冰川冻土, 2022, 44(1): 229-240.
[4]	李智斌, 赵林, 刘广岳, 邹德富, 汪凌霄, 杨斌, 杜二计, 胡国杰, 周华云, 王翀, 幸赞品, 赵建婷, 殷秀峰, 迟鸿飞, 谭昌海, 陈文. 冻结季沱沱河源多年冻土区活动层土壤水分含量分析[J]. 冰川冻土, 2022, 44(1): 56-68.
[5]	周华云, 刘广岳, 杨斌, 邹德富, 赵林, 杜二计, 谭昌海, 陈文, 杨朝磊, 文浪, 旺扎多吉, 张浔浔, 肖瑶, 胡国杰, 李智斌, 谢昌卫, 汪凌霄, 刘世博. 长江上游沱沱河源区多年冻土发育特征[J]. 冰川冻土, 2022, 44(1): 69-82.
[6]	刘广岳, 邹德富, 杨斌, 杜二计, 周华云, 肖瑶, 赵林, 谭昌海, 胡国杰, 庞强强, 王武, 孙哲, 朱小凡, 殷秀峰, 汪凌霄, 李智斌, 谢昌卫. 青藏高原腹地各拉丹冬南北坡多年冻土考察初步结果[J]. 冰川冻土, 2022, 44(1): 83-95.
[7]	罗京, 牛富俊, 林战举, 刘明浩, 尹国安, 高泽永. 青藏高原多年冻土区热融滑塌发育特征及规律[J]. 冰川冻土, 2022, 44(1): 96-105.
[8]	李飞,郭佳锴,张世强. VIC-CAS导热率和未冻水算法改进及其对多年冻土水热过程模拟的实验研究[J]. 冰川冻土, 2021, 43(6): 1888-1903.
[9]	王一博,吕明侠,赵海鹏,高泽永. 青藏高原多年冻土区活动层土壤入渗特征及机理分析[J]. 冰川冻土, 2021, 43(5): 1301-1311.
[10]	范星文,林战举,罗京,刘明浩,尹国安,高泽永. 高海拔多年冻土区路基工程行为对低温多年冻土长期影响的监测研究[J]. 冰川冻土, 2021, 43(5): 1323-1333.
[11]	王蓝翔,董慧科,龚平,王传飞,吴晓东. 多年冻土退化下碳、氮和污染物循环研究进展[J]. 冰川冻土, 2021, 43(5): 1365-1382.
[12]	冯晓琳,张艳林,常晓丽. 大兴安岭湿地多年冻土区活动层水热特征分析[J]. 冰川冻土, 2021, 43(5): 1468-1479.
[13]	赵容舟,梁二雷,姚晓亮,余帆. 冻融作用对不同初始状态基坑稳定性的影响研究[J]. 冰川冻土, 2021, 43(5): 1480-1488.
[14]	温理想,郭蒙,黄书博,于方冰,钟超,周粉粉. 大兴安岭北部多年冻土区植被对活动层厚度变化的响应[J]. 冰川冻土, 2021, 43(5): 1531-1541.
[15]	周晓宇, 赵春雨, 李娜, 刘鸣彦, 崔妍, 敖雪. 东北地区冬半年积雪与气温对冻土的影响[J]. 冰川冻土, 2021, 43(4): 1027-1039.