地貌学一直关注究竟是渐变、持续的河流过程，还是罕见的极端溃决洪水塑造了山地峡谷地貌景观（渐变论 VS 突变论）。地震、溃决洪水等突变事件以及河流、冰川等的持续作用，共同构成了塑造地球表面形态的关键动力。然而，它们在长期侵蚀和景观演化中的相对贡献，一直是研究中争论的焦点。很多学者认为频率较高、流量较小的渐变、持续的河流过程主导河流沉积物输移和河谷地貌演化。然而，近年来通过野外记录和仪器观测等方法证实，溃决洪水等极端事件能显著提升河流水位，侵蚀基岩，推动河流侵蚀波（河流裂点）向上游快速传播，并形成阶地和悬谷，从而塑造峡谷地貌。然而，由于极端溃决洪水事件发生的频率低、持续时间短并且难以直接观测，这使得高山峡谷区极端溃决洪水的侵蚀和沉积效应定量研究十分困难，限制了我们对这些极端事件的地貌效应的理解。
图1 雅江大峡谷地区地貌背景以及2000年6月易贡堰塞湖溃决事件发生后遥感图
青藏高原东南缘雅鲁藏布江大峡谷溃决洪水事件留下了深刻的地貌与沉积记录。其中易贡河作为雅鲁藏布江的二级支流，曾多次发生强烈地震活动，同时也是印度暖湿气流的北西输送通道(图1)，容易诱发巨型泥石流、滑坡、堰塞湖形成及其溃决等极端事件。2000年6月10日的易贡湖溃决事件便是一例，其蓄水量为2×109 m3(相当于150个西湖的水量)，洪峰流量达到12.4×104 m3/s，是目前有记录的世界第二大规模的滑坡溃决洪水事件(图1)。
我们通过洪水发生前后的遥感影像（Landsat）、数字高程模型（SRTM和ALOS）、水力学模拟（二维HEC-RAS溃坝洪水模拟）以及野外考察（侵蚀和沉积的地貌特征、空间分布）等方法定量探讨这一次极端事件的地貌效应以及对区域河流地貌演化等的影响。结果显示，溃决洪水发生后，河谷拓宽了近3倍（图2），并且诱发了大量的次生滑坡（图2、3）。虽然这次溃决洪水的持续时间仅约10小时，但是其侵蚀输送能力相当于该地区河流长期连续作用约103年。同时，溃决洪水堆积数十个砾石坝（砾石粒径达到米级,图2），增加了河道的粗糙度，抑制了河流下切，对雅鲁藏布江大拐弯处河流裂点的稳定机制有一定的启示。总之，我们初步的研究揭示在这样构造活跃的山地地区，反复发生的极端溃决洪水对快速的剥蚀速率有较大贡献，可能是该地区控制地貌演化的主要地表过程。
图2 2000年易贡溃决洪水发生前后遥感（a, b）以及高程差分布图(c)
图3 2000年易贡溃决洪水地貌效应-次生灾害统计结果与HEC-RAS模拟水力学因子分布。（a，b）水流剪切力与滑坡分布；（c）侵蚀过程所需的临界剪切力与砾石粒径的关系；（d）1990-2020年溃决洪水发生前后两岸滑坡总面积统计
研究成果以“Quantitative assessment of the erosion and deposition effects of landslide dam outburst flood, Eastern Himalaya”为题发表于Scientific Reports期刊（https://https://www.nature.com/articles/s41598-024-57894-2）。bwin博士研究生董小璐为第一作者，bwin王先彦教授与南京师范大学地理科学学院赵志军教授为通讯作者，参与这项研究的还有来自兰州大学、河南大学、荷兰自由大学、亚利桑那大学、戴尔豪斯大学以及bwin等其他研究人员。研究工作得到第二次青藏高原综合科学考察研究专项（2019QZKK0205）和国家自然科学基金委创新群体项目（42021001）的联合资助。