QUANTITATIVE ASSESSMENT OF GLACIAL DEBRIS FLOW HAZARD IN ILE ALATAU

Main Article Content

Nikolay Popov
Sandugash Ranova
Aidana Kamalbekova
Ulzhan Aldabergen

Abstract

The present publication is devoted to studying the problem of quantitatively assessing glacial debris flow hazards. The study area, which includes river basins in the central part of the northern slope of Ile Alatau, is characterized by increased debris flow activity. Currently existing methods of glacial debris flow hazard assessment are based mainly on qualitative criteria. Despite the fact that such assessments were generally based on the results of field surveys and observations, their outcomes were largely determined by subjective factors. The aim of the study is to address the problem of using quantitative criteria in assessing the outburst hazard of moraine-glacial lakes by creating a new methodology for the quantitative assessment of glacial debris flow hazards based on empirical data. The geodetic and bathymetric measurements of lake basins located on modern moraines and directly at glacier tongues served as a basis for this work, allowing us to identify relationships between lake areas and volumes. This paper presents the results of glacial debris flow hazard assessment, largely obtained for the first time using a computational method, for the most studied debris flow-prone areas of Ile Alatau. For the quantitative assessment of glacial debris flow hazard, the results of direct observations of moraine-glacial lake outbursts were used, allowing us to obtain quantitative characteristics and hydrographs of outburst floods. The relationships between the volumes of outburst floods and the maximum discharge of turbulent mudstone flows at the outlet of debris flow centers (incisions), measured by the instrumental method and using empirical calculation formulas, were also identified. These data were obtained during special surveys of the traces of past debris flows

Article Details

Section
Dangerous exogeodynamic processes
Author Biographies

Nikolay Popov, JSC "Institute of Geography and Water Security"

Candidate of Geographical Sciences, Chief Researcher (JSC “Institute of Geography and Water Security”, Almaty, Kazakhstan; popovn@mail.ru)

Sandugash Ranova, JSC "Institute of Geography and Water Security"

Candidate of Geographical Sciences, Head of the Laboratory of Natural Hazards (JSC “Institute of Geography and Water Security”, Almaty, Kazakhstan; sandu2004@mail.ru)

Aidana Kamalbekova, JSC "Institute of Geography and Water Security", Al-Farabi Kazakh National university

PhD Student, Junior Researcher (al-Farabi Kazakh National University, JSC “Institute of Geography and Water Security”, Almaty, Kazakhstan; aidana.kamalbekova@gmail.com)

Ulzhan Aldabergen, JSC "Institute of Geography and Water Security", Al-Farabi Kazakh National university

PhD Student, Junior Researcher (al-Farabi Kazakh National University, JSC “Institute of Geography and Water Security”, Almaty, Kazakhstan;  aldabergen_u@mail.ru)  

References

Бекенов К. А., Касенов М. К. Селевая безопасность, 50 лет деятельности Казселезащиты: итоги, эффективность, перспективы. 1973-2023 гг. – Алматы: Zialy baspasy, 2023. – 208 с.

Виноградов Ю. Б., Земс А. Э., Хонин Р. В. Селевой поток 15 июля 1973 г. на Малой Алматинке. - Сб. Селевые потоки. – М., 1976. – № 1. – с. 60–73.

Виноградов Ю. Б. Гляциальные прорывные паводки и селевые потоки. Гидрометеоиздат, Ленинград. – 1977. – 155 с.

Герасимов В. А. Катастрофические явления северного склона Большого Кавказа, связанные с нивально-гляциальными процессами. - Материалы гляциологических исследований. М., – 1978. Вып. 32. – С. 71–76.

Голубцов В. В. Моделирование стока горных рек в условиях ограниченной информации. - Алматы, 2010. – 232 с.

Докукин М. Д., Хаткутов А. В. Озера у ледника Малый Азау на Эльбрусе: динамика и прорывы // Лёд и снег. 2016. – Т. 56, №4. – С. 472-479.

Докукин М. Д., Савернюк Е. А., Багов А. М., Маркина А. В. О перестройке гидрографической сети северо-восточного подножия Эльбруса бассейны рек Бирджалы-Су и Кара-Кая-Су. // Лёд и снег. – 2012. – №2 (118). – С. 23-30.

Дуйсенов Е. Д. Селевые потоки в Заилийском Алатау. –Алма-Ата. – 1971. Изд. «Казахстан». – 191 с.

Есенов У. Е., Деговец А. С. Селевые потоки 1977 г. на реке Большая Алматика и задачи защиты города Алма-Аты Проблемы противоселевых мероприятий. – Алма-Ата: Казахстан – 1979. – С. 213–222.

Капица В., Шахгеданова М., Усманова З., Северский И., Благовещенский В., Касаткин Н., Мишенин В., Ребров Ю., Голенко А. Ледниковые озера Иле (Заилийского) Алатау: состояние, современные изменения, вероятные риски. Труды 5-й международный конференции «Селевые потоки: катастрофы, риск, прогноз, защита. –«Универсал», Тбилиси: Издательство, 2018 – С. 357–366.

Керемкулов В. А. Морфометрические характеристики и классификация моренных озер // Селевые потоки. – 1985. – № 9. – С. 36-46.

Медеу А. Р., Благовещенский В. П., Баймолдаев Т. А., Киренская Т. Л., Степанов Б. С. Селевые явления Юго-Восточного Казахстана. – Алматы: Институт географии, 2018. − Т. 2.− Ч. 2. Основы мониторинга в Иле Алатау. – 288 с.

Плеханов П. А. Гляциальные сели Заилийского Алатау и возможности их прогноза: Автореф. дис. ... канд. геогр. наук. – Ташкент, 1984. – 22 с.

Плеханов П. А., Судаков П. А., Токмагамбетов Г. А. Гляциальный селевой поток на р. Жарсай 3/УII. – Алма-ата, 1977. – С. 165–178.

Попов Н. В. О гляциальном селевом потоке 23 июля 1980 г. на р. Каскелен в Заилийском Алатау. – Сб. Проблемы противоселевых мероприятий, Алма-Ата: Казахстан 1984. – С. 222–230.

Попов Н. В. Особенности морфометрии приледниковых и моренных озер в Заилийском Алатау// Проблемы противоселевых мероприятий. − Алма-Ата: Казахстан, 1988. – С. 31–37.

Попов Н. В. Количественная оценка и причины формирования селей в бассейне реки Жарсай Проблемы противоселевых мероприятий. − Алма-Ата: Казахстан, 1981. – С. 158–166.

Степанов Б. С., Яфязова Р. К. Селевые явления Юго-Восточного Казахтана. Т. 3. Селевые процессы и селетехнические сооружения. – Алматы, 2014. – 434 с.

Тихомиров Ю. П., Шевырталов Е. П. Некоторые характеристики гляциального селя, прошедшего в бассейне р. Сарканд// Селевые потоки. − М.: Гидрометеоиздат, 1985. – №9. – С. 132–138.

Технический отчет за 1993 год (селевые работы), Обследование следов селевого потока 6.07.1993 г. в басс. р. Талгар, Глав. управление по гидрометеорологии при Кабинете Министров Республики Казахстан, Комплексная гидрологическая экспедиция. − Алматы, 1994. – С. 4–69.

Шушарин В. И., Марков И. Н. Наблюдения за формированием гляциальных селей в бассейне р. Средний Талгар. Сб.1 Селевые потоки. 1976. – С. 98–107.

Шушарин В. И., Попов Н. В. Развитие селевого потока в бассейне реки Средний Талгар// Проблемы противоселевых мероприятий. − Алма-Ата, 1981. – С. 153-157.

Carey M. Disasters, development, and glacial lake control in twentieth-century Peru// Wiegand E ed. Mountains: sources of water, sources of knowledge. Dordrecht, 2008.− P. 181–196.

Clague J. J., Mathews W. H. The magnitude of jökulhlaups// Journal of Glaciology. №12(66). − 1973. − P. 501-504.

Clague J. J. and Evans S. G. A review of catastrophic drainage of moraine-dammed lakes in British Columbia. - Quat. Sci. Rev 2000. − №19(17–18). − P. 1763–1783

Costa J.E., Schuster R.L. The formation and failure of natural dams. Geological Society of America Bulletin, 7, 1988. − №7.− P. 1054–1068.

Evans S.G. The maximum discharge of outburst floods caused by the breaching of manmade and natural dams// Canadian Geotechnical Journal. − №23.−1986. − P. 385–387.

Haeberli W. Frequency and characteristics of glacier floods in the Swiss Alps. Annals of Glaciology, 4. −1983.− №4.−P. 85–90.

Popov N. 1991. Assessment of glacial debris flow hazard in the north Tien-Shan// In Proceedings of the Soviet-China-Japan Symposium and field workshop on natural disasters, №2–17 Sept. 1991. − P. 384–39.

Walder J.S., Costa J. E. 1996. Outburst floods from glacier-dammed lakes: the effect of mode of lake drainage on flood magnitude. Earth Surface Processes and Landforms. – 1996. −№21. – P. 701-723.