第七届青年地学论坛

板块内部造山带的高山峡谷地区、构造断裂位置以及活动大陆边缘，由于地震或者强降雨引起山体滑坡，岩石崩塌体堵塞河流而形成崩塌滑坡型堰塞湖十分常见，如岷江上游的叠溪古堰塞湖（王兰生等，2005），汶川地震导致的唐家山堰塞湖（张细兵等，2008）。由冰川运动阻塞河流而形成的冰川堰塞湖多见于高海拔地区，从全世界范围来看，洲际尺度上的大江大河干流能发育冰川堰塞坝，并且成功阻断整个河流的除雅鲁藏布江（Korup等，2008）外非常少见。本文基于多次实地考察和遥感数据的处理，并结合光释光测年（OSL）技术，在澜沧江中游明永冰川沟口附近发现了冰川堰塞坝的残留体，同时我们在堰塞坝上游发现了多处末次冰期的湖相沉积，并且在澜沧江流域下游找到了三期分别沉积于38 ka，16 ka，和7ka的溃坝特大洪水沉积物，这说明明永冰川堰塞坝可能在冰期间冰期反复溃决-重生，澜沧江在多个冰期循环中存在堰塞，只有在温度较高的间冰期冰川才有可能消退。根据湖相沉积物和溃坝特大洪水的年龄分析表明，明永冰川最后一次从澜沧江河谷退却的时间为7千年左右。根据找到的湖相/三角洲相沉积物的高程，结合地形数据分析得出堰塞坝最大坝高达到350m，对应库容为70亿m3。该堰塞湖回水区最远向上游延伸超过100 km，由溃坝洪水沉积物指示的水位高程，利用曼宁公式计算得洪峰流量为3.8×105 m3/s，是实测最大洪水4580 m3/s的80倍以上。我们利用HEC-RAS软件对堰塞坝溃决洪水进行数值模拟并研究其向下游的演进过程，模拟结果显示，溃坝洪水传播到下游1500 km处流量仍然大于该处实测最大洪水。冰川发展和退缩导致的堰塞坝形成与溃决将流域上下游的河道形态和地貌演变产生重要的影响：一方面，冰川堰塞湖通过抬高上游侵蚀基准面，抑制上游河床侵蚀下切速率并减少侵蚀总量（Ouimet等，2007）；另一方面，堰塞湖溃决产生的洪水远大于暴雨洪水，将对下游河道产生剧烈冲刷，对河道侵蚀、河道宽度和纵剖面的发展具有控制作用（MD Turzewsk等，2019）。
在全球气候变化的大背景下，未来将出现更多的冰川堰塞湖，本研究一方面可以丰富河流形态演化和第四纪地质与地貌学方面的基本理论，另一方面对于巨型灾害预警防治和水库的应急调度具有重要的工程意义。板块内部造山带的高山峡谷地区、构造断裂位置以及活动大陆边缘，由于地震或者强降雨引起山体滑坡，岩石崩塌体堵塞河流而形成崩塌滑坡型堰塞湖十分常见，如岷江上游的叠溪古堰塞湖（王兰生等，2005），汶川地震导致的唐家山堰塞湖（张细兵等，2008）。由冰川运动阻塞河流而形成的冰川堰塞湖多见于高海拔地区，从全世界范围来看，洲际尺度上的大江大河干流能发育冰川堰塞坝，并且成功阻断整个河流的除雅鲁藏布江（Korup等，2008）外非常少见。本文基于多次实地考察和遥感数据的处理，并结合光释光测年（OSL）技术，在澜沧江中游明永冰川沟口附近发现了冰川堰塞坝的残留体，同时我们在堰塞坝上游发现了多处末次冰期的湖相沉积，并且在澜沧江流域下游找到了三期分别沉积于38 ka，16 ka，和7ka的溃坝特大洪水沉积物，这说明明永冰川堰塞坝可能在冰期间冰期反复溃决-重生，澜沧江在多个冰期循环中存在堰塞，只有在温度较高的间冰期冰川才有可能消退。根据湖相沉积物和溃坝特大洪水的年龄分析表明，明永冰川最后一次从澜沧江河谷退却的时间为7千年左右。根据找到的湖相/三角洲相沉积物的高程，结合地形数据分析得出堰塞坝最大坝高达到350m，对应库容为70亿m3。该堰塞湖回水区最远向上游延伸超过100 km，由溃坝洪水沉积物指示的水位高程，利用曼宁公式计算得洪峰流量为3.8×105 m3/s，是实测最大洪水4580 m3/s的80倍以上。我们利用HEC-RAS软件对堰塞坝溃决洪水进行数值模拟并研究其向下游的演进过程，模拟结果显示，溃坝洪水传播到下游1500 km处流量仍然大于该处实测最大洪水。冰川发展和退缩导致的堰塞坝形成与溃决将流域上下游的河道形态和地貌演变产生重要的影响：一方面，冰川堰塞湖通过抬高上游侵蚀基准面，抑制上游河床侵蚀下切速率并减少侵蚀总量（Ouimet等，2007）；另一方面，堰塞湖溃决产生的洪水远大于暴雨洪水，将对下游河道产生剧烈冲刷，对河道侵蚀、河道宽度和纵剖面的发展具有控制作用（MD Turzewsk等，2019）。
在全球气候变化的大背景下，未来将出现更多的冰川堰塞湖，本研究一方面可以丰富河流形态演化和第四纪地质与地貌学方面的基本理论，另一方面对于巨型灾害预警防治和水库的应急调度具有重要的工程意义。

澜沧江,冰川堰塞坝,溃坝特大洪水,HEC-RAS