Research on the alert area of Kyagar Glacier-dammed Lake outburst floods in the Karakoram Mountains
Received date: 2024-08-10
Revised date: 2025-02-19
Online published: 2025-08-14
The periodic outburst floods from the Kyagar Glacier-dammed Lake pose a severe threat to downstream areas. In the context of global warming, research on monitoring and early warning for the Kyagar Glacier-dammed Lake is particularly important. Therefore, this study aimed to determine the alert area for the Kyagar Glacier-dammed Lake outburst floods. The area changes and sudden drainage events of the lake were first analyzed using multi-source optical remote sensing data from 1990-2023. Then, the critical minimum drainage volume of the lake was calculated using an area-volume empirical formula and historical flood data. At the same time, the rationality of the alert area was verified through the relationship between the drainage volume and the net flood peak discharge established in this study. The results showed that the lake experienced 20 sudden drainage events over the past 34 years, 17 of which led to glacial lake outburst floods. The periods 1996-2009 and 2015-2019 were unstable, with repeated lake filling and draining. The alert area for the outburst floods of the Kyagar Glacier-dammed Lake is 1.046 km2, and the alert net flood peak discharge resulting from the sudden drainage is 418 m3·s-1. Although the lake area shows a decreasing trend, the risk of flood disasters triggered by the Kyagar Glacier-dammed Lake outburst floods does not necessarily decrease. The lake outburst flood, when superimposed on high basic runoff, can still threaten downstream areas. When the lake area approaches its alert area, it is necessary to monitor its changes closely and implement early warning measures in combination with the basic runoff at the hydrological station. The proposed alert lake area and its determination method may provide scientific support for early warning monitoring of the outburst flood of the Kyagar Glacier-dammed Lake and offer guidance for early warning of flood disasters in the Yarkand River Basin.
LUO Xi , Alimujiang KASIMU , LIU Ying , BAO Anming , YUAN Ye , YU Tao . Research on the alert area of Kyagar Glacier-dammed Lake outburst floods in the Karakoram Mountains[J]. Arid Zone Research, 2025 , 42(4) : 622 -636 . DOI: 10.13866/j.azr.2025.04.05
表1 研究所用影像数据Tab. 1 Data used in this study |
年份 | 数据集/传感器 | 影像日期/年-月-日 | 分辨率/m | 年份 | 数据集/传感器 | 影像日期/年-月-日 | 分辨率/m |
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1990年 | Landsat-5 TM | 1990-03-09 | 30 | 2008年 | Landsat-5 TM | 2008-06-14 | 30 |
1991年 | Landsat-5 TM | 1991-07-02 | 30 | 2009年 | Landsat-7 EMT+ | 2009-07-27 | 30 |
1992年 | Landsat-5 TM | 1992-07-29 | 30 | Landsat-5 TM | 2009-07-28 | 30 | |
1993年 | Landsat-5 TM | 1993-07-07 | 30 | 2010年 | Landsat-5 TM | 2010-08-23 | 30 |
1994年 | Landsat-5 TM | 1994-08-27 | 30 | 2011年 | Landsat-5 TM | 2011-08-10 | 30 |
1995年 | Landsat-5 TM | 1995-01-18 | 30 | 2012年 | Landsat-7 EMT+ | 2012-08-20 | 30 |
1996年 | Landsat-5 TM | 1996-09-01 | 30 | 2013年 | Landsat-8 OLI | 2013-07-30 | 30 |
1997年 | Landsat-5 TM | 1997-07-18 | 30 | 2014年 | Landsat-8 OLI | 2014-07-01 | 30 |
1998年 | Landsat-5 TM | 1998-10-09 | 30 | 2015年 | GF-1 WFV2 | 2015-07-24 | 16 |
Landsat-5 TM | 1998-10-25 | 30 | 2016年 | Landsat-7 EMT+ | 2016-07-14 | 30 | |
Landsat-5 TM | 1998-11-03 | 30 | Landsat-7 EMT+ | 2016-07-30 | 30 | ||
1999年 | Landsat-7 EMT+ | 1999-07-09 | 30 | HJ1A CCD1 | 2016-08-02 | 30 | |
2000年 | Landsat-7 EMT+ | 2000-06-25 | 30 | HJ1A CCD1 | 2016-08-10 | 30 | |
Landsat-7 EMT+ | 2000-07-27 | 30 | 2017年 | Landsat-8 OLI | 2017-08-10 | 30 | |
2001年 | Landsat-7 EMT+ | 2001-07-05 | 30 | Sentinel-2A/B MSI | 2017-08-31 | 10 | |
2002年 | Landsat-7 EMT+ | 2002-08-09 | 30 | 2018年 | Sentinel-2A/B MSI | 2018-08-06 | 10 |
2003年 | Landsat-7 EMT+ | 2003-08-12 | 30 | 2019年 | GF-6 WFV | 2019-07-25 | 16 |
2004年 | Landsat-7 EMT+ | 2004-09-15 | 30 | 2020年 | Sentinel-2A/B MSI | 2020-06-06 | 10 |
2005年 | Landsat-7 EMT+ | 2005-08-26 | 30 | 2021年 | Sentinel-2A/B MSI | 2021-07-16 | 10 |
2006年 | Landsat-7 EMT+ | 2006-07-19 | 30 | 2022年 | Sentinel-2A/B MSI | 2022-06-26 | 10 |
2007年 | Landsat-7 EMT+ | 2007-06-20 | 30 | 2023年 | Sentinel-2A/B MSI | 2023-08-30 | 10 |
图2 1990—2023年卡群站克亚吉尔冰湖突发洪水洪峰流量Fig. 2 Peak discharge of Kyagar Glacial Lake outburst floods from 1990 to 2023 at Kaqun Station |
表2 1990—2023年克亚吉尔冰湖突发洪水事件Tab. 2 The Kyagar Glacial Lake outburst floods from 1990 to 2023 |
序号 | 年份 | 水文站 | 洪峰流量/(m3·s-1) | 基本流量/(m3·s-1) | 净洪峰流量/(m3·s-1) | 发生日期/月-日 | 文献来源 |
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1 | 1997年 | 卡群站 | 4040 | 1033 | 3007 | 08-03 | [33] |
2 | 1998年 | 卡群站 | 1850 | 88 | 1762 | 11-05 | [33] |
3 | 1999年 | 卡群站 | 6070 | 1113 | 4967 | 08-11 | [33] |
4 | 2001年 | 卡群站 | 1630 | 1026 | 604 | 07-08 | [33] |
5 | 2002年 | 卡群站 | 4610 | 1420 | 3190 | 08-13 | [33] |
6 | 2003年 | 卡群站 | 1860 | 377 | 1483 | 08-26 | [33] |
7 | 2004年 | 卡群站 | 1360 | 253 | 1107 | 09-20 | [33] |
8 | 2005年 | 卡群站 | 1640 | 396 | 1244 | 09-02 | [33] |
9 | 2006年 | 卡群站 | 3510 | 1768 | 1742 | 08-02 | [33] |
10 | 2007年 | 卡群站 | 1300 | 654 | 646 | 07-16 | [33] |
11 | 2009年 | 卡群站 | 1680 | 595 | 1085 | 07-30 | [33] |
12 | 2015年 | 库鲁克栏杆站 | 2230 | 1500 | 730 | 07-28 | [17] |
13 | 2016年 | 库鲁克栏杆站 | 1930 | 798 | 1132 | 07-17 | [17] |
14 | 库鲁克栏杆站 | 2120 | 900 | 1220 | 08-11 | [17] | |
15 | 2017年 | 库鲁克栏杆站 | 2753 | - | - | 08-11 | [16] |
16 | 2018年 | 卡群站 | 1330 | - | - | 08-10 | [32] |
17 | 2019年 | 卡群站 | 1290 | - | - | 07-31 | [32] |
表3 冰湖突发洪水净洪峰流量估算及相对误差Tab. 3 Estimations of net peak discharge and relative error of glacial lake outburst floods |
日期/年-月-日 | 湖泊面积/km2 | 未完全排水剩余 湖泊面积/km2 | 排水体积 /106 m3 | 净洪峰流量估算值 /(m3·s-1) | 净洪峰流量观测值 /(m3·s-1) | 相对误差/% |
---|---|---|---|---|---|---|
2015-07-28 | 1.72 | 50.61 | 958 | 569 | 68.39 | |
2016-07-17 | 1.69 | 0.51 | 39.54 | 701 | 876 | -20.00 |
2016-08-11 | 1.37 | 36.6 | 635 | 948 | -33.04 | |
2018-08-10 | 2.15 | 0.51 | 60.17 | 1193 | 316~716 | - |
2019-07-31 | 1.14 | 0.18 | 26.33 | 418 | 217~617 | - |
2000-06-25 | 0.82 | 18.2 | 262 | - | - | |
2008-06-14 | 0.90 | 20.62 | 307 | - | - | |
2017-08-10 | 2.64 | 0.92 | 73.8 | 1546 | - | - |
2017-08-31 | 1.33 | 0.65 | 21.75 | 328 | - | - |
图7 克亚吉尔冰川阻塞湖警戒排水体积、警戒面积及警戒净洪峰流量Fig. 7 The alert drainage volume, alert area, and alert net peak discharge of the Kyagar Glacier-dammed Lake |
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