Potential lake outbursts in the Altai mountains

Abstract

Потенциально прорывоопасные озера широко распространены по всему миру, чаще всего встречаются в горных регионах и приурочены к ледникам. Прорыв горного озера относится к внезапному и в некоторых случаях цикличному высвобождению воды из подпруженного ледником или мореной озера, которое может вызвать катастрофическое наводнение. Размеры таких озер значительно варьируются. Воздействие на геоморфологию прилегающих территорий и разрушение инфраструктуры может происходить от десяти до ста километров ниже по течению. Мощность селевых потоков, вызванных прорывами ледниковых озер достаточно высока для транспортировки большого количества обломочного материала. Катастрофическое разрушение плотины может привести к высвобождению воды из озера в течение нескольких часов или дней. Алтай является уникальным природным объектом, который отлично подходит для изучения потенциально прорывоопасных озер. Совокупность таких факторов как: преобладание больших высот над уровнем моря (>3000 м), наличия ледников, повсеместное распространение морен и погребенного льда позволяет выделить районы с наличием потенциально прорывоопасных озер. Для исследования были выбраны два горных массива Алтая, для которых характерны вышеперечисленные показатели. Целью данной работы является изучение озер горных массивов Монгун-Тайга (Россия) и Цамбагарав (Монголия) и оценка их прорывоопасности. Для достижения поставленной цели с помощью методов дистанционного зондирования Земли, были выделены озера указанных горных массивов и оценена их потенциальная прорывоопасность. Далее были определены озера, которые больше всего подпадают под категорию прорывоопасных и находятся в разных регионах. После проведения полевых работ, были получены детальные характеристики выбранных озер. Результатом оценки потенциальной прорывоопасности водоемов стало преобладание в массивах Цамбагарав и Монгун-Тайга озер с высоким потенциалом прорыва. Однако, при проведении полерых работ на выбранных участках выяснилось, что только половина из них являются прорывоопасными.

Potentially outburst lakes are common all over the world. Most often these lakes could be found in mountainous regions and confined to glaciers. The outburst of a mountain lake refers to sudden and, in some cases, the cyclic release of the meltwater from a glacier dammed or a moraine-dammed lake, which can cause catastrophic floods. Such lakes are significantly different in size. Geomorphological impacts and infrastructural damages can occur up from tens to hundreds of kilometers downstream. These lakes’ competence and capacity are high enough to transport large amounts of debris, so that may occur as the hyperconcentrated flow or even debris flow. Catastrophic dam failure may release the reservoir water over hours to days. Altai Mountains complex is a unique place, which is excellent for exploring its potentially outburst lakes. The combination of such factors as the predominance of high altitudes (> 3000 m), the presence of glaciers, the widespread distribution of moraines, and buried ice makes it possible to identify areas with the potentially breakthrough lakes presence. Two of Altai’s mountainous regions were selected for this study according to the mentioned parameters. This study aims to examine the lakes of the Mongun-Taiga (Russia) and Tsambagarav (Mongolia) mountain ranges and to assess their outbursts potential. To achieve this aim, lakes of the chosen mountain ranges were identified and their potential outburst potential was evaluated using remote sensing methods. Furthermore, the most potentially hazardous lakes were identified. Detailed characteristics of the selected lakes were obtained after the fieldwork. The assessment of the potential outburst event of water bodies resulted in the predominance of lakes with high breakthrough potential in the Tsambagarav and Mongun-Taiga massifs. However, it turned out that only half of those lakes are potentially dangerous, during the fieldwork in the selected areas.