阿克苏河上游麦兹巴赫冰川湖突发洪水遥感监测与预警研究

The glacier lake outburst flood (GLOF) of Merzbacher almost occurs every year. Under the background of global warming, the melt water of Inylcheck glacier is increasing to supply for the lake, which leads to the lake storage capacity, peak and the frequency of GLOF increase, outbrust time in advance and great impact on the downstream socio-economy. In this study, Merzbacher glacier lake in Tienshan Mt., central Asia was selected to establish indicator instruction of GLOF of Merzbacher, based on the methods of glacial lakes and float ice extract improved by combining of remote sensing monitoring and ground surveys. Then, the Lake area - capacity relationship will be established to obtain the flood volume; energy balance of snow and ice will be used to calculate the ablation; the remote sensing date of TRMM and FY will be used to analyse the precipitaton in mountain. At last, we will analysis comprehensively the causes of the GLOF. Based on those knowledge, the maximum peak of GLOF will be modeled by using the thermo-mechanical model, the physical characteristics of the ice dam, short-term meteorological observations and others as an input parameter. Eventually, the early-warning the time of GLOF, volume and the maximum peak will be done by this research.

麦兹巴赫湖突发洪水几乎每年都有发生。随着全球气温变暖，冰川对冰湖的融水补给增多，冰湖库容增加，洪峰加大，溃决频率增加，溃决时间提前，对下游社会经济影响较大。本项目以中亚天山麦兹巴赫湖突发洪水为研究对象，通过遥感监测和地面调查相结合， 完善基于遥感的冰湖面积和浮冰监测方法，建立指示麦兹巴赫湖突发洪水的指标体系；通过建立湖体面积－容量关系，获取洪水总量；利于能量平衡模型分析冰雪的消融；利于遥感卫星产品分析山区降水，以此分析突发洪水发生的成因；在此基础上，通过野外调查冰坝物理特征、结构和短期气象观测，结合热力学模型，分析可能的最大洪峰量。最终达到预警麦兹巴赫湖突发洪水的时间、洪水总量和最大洪峰量的目的。

麦兹巴赫湖突发洪水几乎每年都有发生。随着全球气温变暖，冰川对冰湖的融水补给增多，冰湖库容增加，洪峰加大，溃决频率增加，溃决时间提前，对下游社会经济影响较大。本项目首先收集了自2000年来的遥感历史数据，调查了麦兹巴赫湖的变化特征，结果表明，冰湖湖面积有增大的趋势； 利用1974年KH-9 Hexagon， 2008年SPOT5生成DEM，并与SRTM共同建立3期湖体面积-体积的关系，获取冰川湖蓄水总量；利用遥感卫星产品验证了山区降水，以此分析突发洪水发生的成因；利用改进的VIC模型模拟了冰川消融；结合已经建立的湖体溃决关系曲线，根据统计的冰湖蓄水、放水的过程，完善了冰湖溃决方法，预警了2015年7月26-27号的洪水和最大洪峰量。阿克苏水文局站点实测数据表明，为7月27日早上达到峰值，为2050 m3/s，为有观测历史以来第三大峰值。验证结果显示2015年预警是成功的。为相关部门共同及时完成了防灾避险的提前部署赢得了宝贵时间，为业务化的冰川灾害运行提供了方法基础。本项目的运行最终达到预警麦兹巴赫湖突发洪水的时间、洪水总量和最大洪峰量的目的。