Блог

Apr 27, 2024

Гиперконцентрированные наводнения вызывают чрезмерный перенос гравия через песчаные реки Гангских равнин.

Коммуникации Земля и окружающая среда, том 4, Номер статьи: 297 (2023) Цитировать эту статью 541 Доступ 15 Подробности об альтметрических метриках Равнины Ганга представляют собой крутые гравийные речные русла, которые

Связь Земля и окружающая среда, том 4, Номер статьи: 297 (2023) Цитировать эту статью

541 Доступов

15 Альтметрика

Подробности о метриках

Гангские равнины представляют собой крутые речные русла с гравием, которые переходят в песчаные русла с низким уклоном в 10-40 км ниже по течению от горного фронта. Этот «переход гравия и песка» характеризуется резким падением более чем на один порядок величины как градиента, так и размера зерен отложений, что указывает на определенную степень долгосрочной стабильности. Переход песков в миоценовой группе Сивалик демонстрирует прерывистый перенос крупного гравия на десятки километров ниже по течению от перехода; такие события в современных руслах могут привести к отрыву каналов и увеличению риска наводнений, разрушительных сообществ на равнинах.Мы объединяем седиментологический анализ Сивалик отложения с расчетами вовлечения, которые показывают, что гиперконцентрация необходима для транспортировки крупнозернистого наноса по равнинам с низким уклоном Условия транспортировки достижимы, когда интенсивные муссонные осадки (событие от 200 до 1000 лет) сочетаются с повышенными концентрациями взвешенных отложений в каналах Прогнозируемый климат Изменения и продолжающаяся сейсмичность увеличивают вероятность таких экстремальных событий в этом столетии.

Крупная гималайская речная система Гангских равнин (рис. 1) поддерживает 10% населения мира и является домом для некоторых из самых бедных и наиболее густонаселенных сообществ мира. Гангские равнины, характеризующиеся благоприятным климатом, плодородными почвами и обильными водными ресурсами, считаются «житницей» Южной Азии, обеспечивающей продовольствием и средствами к существованию сотни миллионов ее жителей1,2. Однако многие из этих рек В 2008 году единственный случай отрыва воды вдоль реки Коси в восточном Непале унес жизни почти 500 человек и привел к вынужденному перемещению более одного миллиона человек3,4,5.

Геология Гималайского хребта с сопутствующими ему основными разломами (МФТ — Главный фронтальный надвиг, МБТ — Главный пограничный надвиг, МЦТ — Главный центральный надвиг, СТДС — Южно-Тибетская система отрядов, ИСМЗ — Индо-Цангпоская зона меланжа) и основных рек Гангские равнины оцифрованы и помещены на 90-метровую цифровую модель рельефа Shuttle Radar Topography Mission71,75,76 с сопровождающим геологическим разрезом. Геологический разрез был адаптирован из ссылки. 77. b Геология антиклинали Моханд/региона Дехрадун и основных рек (Ямуна и Ганга), впадающих в западные Гималаи. Вдоль антиклинали Моханд обнажены только песчаник Среднего Сиваликса и конгломерат Верхнего Сиваликса. Опубликованные данные осадочного каротажа Сивалик, использованные в исследовании (MS — разрез Моханд 71, KS — разрез Карнали 63, SK — разрез Сурай Кхола 63), а также данные осадочного каротажа Сивалик, собранные в этом исследовании (*CS — разрез Чакрата), отмечены фиолетовыми линиями. Красная пунктирная линия представляет опубликованные данные о текущем положении GST на Гангских равнинах7,53. Белые звезды обозначают приблизительное местоположение голоценового ядра мегавеера Коси8. Данные о палеопотоках конгломерата Верхний Сивалик взяты из исх. 71, и предполагает, что реки, которые отложили стратиграфию Сивалик, зарегистрированную в этом исследовании (*CS), текли в том же направлении, что и реки, которые в настоящее время занимают равнины Ганга (преимущественно текущие на юг).

На Гангских равнинах переход гравия и песка (GST) представляет собой нижний предел крупнозернистого наноса. Он расположен в 10–40 км ниже по течению от горного фронта и определяет резкую геоморфическую границу, отмеченную десятикратным уменьшением уклона русла вниз по течению6,7. Нет никаких свидетельств того, что исторические наводнения (т.е. произошедшие за последние 101–102 года) вынесли гравий за пределы GST ни в молодые террасные отложения, ни в современные речные русла. Однако отложения крупного гравия наблюдались в голоценовых кернах мегафана Коси (рис. 1), где скважины, расположенные в 30–40 км южнее современной ГСТ, фиксируют прерывистое отложение гравия8. Перенос и отложение крупного гравия в песчаных каналах с низким уклоном вызовут долгосрочные изменения в морфологии каналов и снизят пропускную способность, увеличивая риск затопления поймы и отрыва каналов (например, ссылка 9).