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南美中央安第斯山脉Cajón del Bayo盆地滑坡堰塞湖溃决洪水的地貌证据与灾害机制研究
【字体: 大 中 小 】 时间:2025年07月25日 来源:Journal of South American Earth Sciences 1.7
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本研究针对南美中央安第斯山脉(36°S)滑坡堰塞湖溃决洪水(LLOF)的灾害机制问题,通过多学科方法重建了Baya湖的历史演化过程。研究发现4.7 hm3的岩崩形成堰塞湖,其溃决释放0.14 hm3水量并侵蚀0.3 hm3沉积物,揭示了地貌稳定性指标的矛盾性及小流域LLOF在区域尺度上的衰减特征,为山区灾害风险评估提供了重要案例。
在南美中央安第斯山脉(SCA)的崎岖山区,滑坡堰塞湖溃决洪水(LLOF)是威胁当地生态和居民安全的隐形杀手。1986年,阿根廷Cajón del Bayo盆地发生的岩崩形成了Baya湖,这个看似平静的高山湖泊在14年后突然溃决,却未在最近的水文监测站留下明显痕迹。这种"消失的洪水"现象引发了科学家的强烈兴趣——为什么如此剧烈的自然灾害会在区域尺度上"隐形"?这背后隐藏着哪些未被认知的地貌演化规律?
阿根廷国家科学技术研究委员会(CONICET)的Mariana Correas-Gonzalez领衔的研究团队,在《Journal of South American Earth Sciences》发表了这项开创性研究。研究人员采用"四维"研究框架:通过高精度遥感(ALOS PALSAR DEM 12.5 m分辨率)重建60年地貌变迁,结合沉积学分析揭示湖相地层秘密,运用Blockage Index(BI)和Dimensionless Blockage Index(DBI)评估坝体稳定性,并整合CHIRPS降水数据和ERA5温度数据解析气候驱动因素。
【Geomorphological features of the Cajón del Bayo basin】
研究显示这个11.6 km2的冰川U型谷中,岩崩堆积体形成高60 m的天然坝,创造了容积达4.7 hm3的Baya湖。令人惊讶的是,传统稳定性评估出现"诊断分裂":BI指数判定为稳定(符合85%短期溃坝规律),而DBI指数却预警风险。这种矛盾预示了现有评估体系在干旱山区适用性的局限。
【Discussion】
2000年的溃决事件暴露出"小流域大隐患"的灾害特征:虽然下游3 km范围内可见明显的冲刷痕迹(最大砾石直径达1.5 m),但洪水进入Pehuenche河主干道后,峰值流量从理论的23.6 m3/s衰减至监测站难以识别的水平。这解释了为何山区小流域LLOF常被低估——它们就像"地质暗物质",局部破坏力惊人却在区域水文记录中"隐形"。
【Conclusions】
该研究颠覆了三个传统认知:首先,干旱区堰塞湖可能潜伏十余年才溃决,挑战了"一年安全期"的经验法则;其次,4.7 hm3的小型湖体也能产生显著地貌改造;最重要的是,揭示了全球滑坡坝评估指标在安第斯山区的特异性。这些发现为完善山地灾害预警系统提供了关键参数,特别强调了对"微型LLOF"进行本地化监测的必要性。
这项研究的深远意义在于,它像一把地质解码器,揭开了南美高山地区"沉默灾害"的运行密码。当气候变化加剧冰川退缩和冻土融化时,这些发现将成为预测下一场"隐形洪水"的重要科学基础。正如作者指出:在安第斯山脉这个LLOF研究的"空白地带",每个小型堰塞湖都可能是等待解码的自然实验场。
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