Geomorphic control on regional glacier lake outburst flood and debris flow activity over northern Tien Shan

Zaginaev, Vitalii; Petrakov, Dmitry; Erokhin, Sergey; Meleshko, A.; Stoffel, Markus; Ballesteros‐Cánovas, Juan Antonio

doi:10.1016/j.gloplacha.2019.03.003

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“…(Sigafoos, 1961(Sigafoos, y 1964. En los últimos años, el empleo de las evidencias botánicas en el estudio de inundaciones se ha extendido a otras regiones del mundo, fundamentalmente para (i) entender la variabilidad de los procesos hidrológicos en cuencas de montaña en relación con el cambio climático (Zaginaev et al, 2019;Ballesteros-Cánovas et al, 2018;Ferrio et al, 2015;Therrell y Bialecki, 2014); (ii) definir probables escenarios y mejorar el análisis de frecuencia de inundaciones (Bodoque et al, 2020;Ballesteros-Cánovas et al, 2011a, 2016, 2017ay 2017bTichavský et al, 2020;Génova et al, 2015Génova et al, , 2018. Hoy en día, las evidencias botánicas son reconocidas como una fuente de información con una gran representatividad espacio-temporal (Diez-Herrero et al, 2013a y b;Bodoque et al, 2015), favorecida por la ubicuidad de la vegetación en zonas de montaña y la precisión anual de los anillos de crecimiento (Ballesteros-Cánovas et al, 2015a;Wilhelm et al, 2018aWilhelm et al, y 2018b.…”

Section: Dendrogeomorfología De Inundacionesunclassified

Cambios ambientales detectados por dendrogeomorfología y la liquenometría para el análisis de avenidas torrenciales en sistemas fluviales

Díez‐Herrero

Cánovas

Fuster³

et al. 2022

CGUV

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El análisis de la frecuencia y magnitud de las avenidas torrenciales en los sistemas fluviales puede utilizar diferentes fuentes de datos: meteorológicas, hidrológicas, histórico-documentales, geológico-geomorfológicas y botánicas. Entre estas últimas, el potencial de la dendrogeomorfología para la reconstrucción de avenidas en sistemas fluviales torrenciales ha sido ya demostrado en la bibliografía especializada; sin embargo, los estudios que combinan otras técnicas de aproximación como la liquenometría son comparativamente menos abundantes; y muy pocos estudios han cuestionado las ventajas y desventajas de aplicación de estas técnicas en estos ambientes fluviales tan particulares. Por ello, en el presente trabajo, además de discutir las ventajas y limitaciones del uso de la dendrogeomorfología y la liquenometría en el análisis de avenidas torrenciales, se muestran ejemplos de aplicación en diferentes sistemas fluviales para disponer de información complementaria e incluso alternativa a las fuentes clásicas. El fundamento metodológico de las fuentes de datos botánicas se basa en que los cambios ambientales periódicos de carácter estacional generan en la flora una serie de elementos anatómicos que, en el caso de determinadas especies arbustivas y arbóreas en climas de estaciones contrastadas, se manifiestan en secuencias de anillos de crecimiento en raíces, troncos y ramas (estudiadas por la dendrocronología); y en el caso de determinadas especies de líquenes crustáceos, en el crecimiento progresivo de los talos (estudiadas por la liquenometría). Los resultados obtenidos son dataciones de eventos y mediciones de paleoniveles, área inundada, tiempo de permanencia, calados, velocidades y caudales generadores que pueden ser utilizados para el estudio de las avenidas torrenciales, permitiendo mejorar el análisis de frecuencias y la cuantificación de las magnitudes de avenidas pretéritas. Por otro lado, las variaciones interanuales de esos cambios ambientales (secuencias de años secos o húmedos, fríos o cálidos, variaciones en la insolación, plagas y epidemias, interferencia antrópica…) pueden ser una limitación a este uso en el análisis de avenidas, dado que requieren procesos previos de filtrado de la señal climática y ambiental para la identificación de las perturbaciones, mediante el establecimiento de series de referencia o patrón, o el desarrollo de curvas de crecimiento liquenométrico. Sin embargo, las ventajas y aportaciones de estas fuentes de datos y técnicas superan con creces las limitaciones metodológicas, lo que las convierte en un prometedor campo de estudio de los cambios ambientales en los sistemas fluviales.

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Section: Dendrogeomorfología De Inundacionesunclassified

Cambios ambientales detectados por dendrogeomorfología y la liquenometría para el análisis de avenidas torrenciales en sistemas fluviales

Díez‐Herrero

Cánovas

Fuster³

et al. 2022

CGUV

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“…The approach was originally applied in the 1960s by Sigafoos (1964) while studying anomalies in riparian trees to document the flood history of the Potomac River (USA). With further development of the discipline, the suitability of the approach has been demonstrated repeatedly and the widespread distribution of floodaffected trees has resulted in a large number of studies aimed at improving the understanding of flood processes worldwide (Ballesteros-Cánovas et al 2015c) and is now considered an effective method to improve information on past floods in mountain rivers (Ruiz-Villanueva et al 2010;Stoffel et al , 2013Ballesteros-Cánovas et al 2015b, 2020aGénova et al 2015;Zaginaev et al 2016;Šilhán et al 2018;Zaginaev et al 2019;Quesada-Román et al 2022). In recent years, it has been employed repeatedly to carry out research aimed at documenting flash flood histories in North and Central America (Bégin 2001;George and Nielsen 2003;Therrell and Bialecki 2015;Quesada-Román et al 2020;Sánchez-Asunción et al 2020;Franco-Ramos et al 2021), South America , Europe (Zielonka et al 2008;Kundzewicz et al 2017), the Mediterranean (Ballesteros et al 2010a(Ballesteros et al , 2010bRuiz-Villanueva et al 2010;Ferrio et al 2015), and the Himalayas (Ballesteros-Cánovas et al 2017;Speer et al 2019).…”

Section: Long-term Reconstruction Of Flash Floods In the Qilian Mount...mentioning

confidence: 99%

Long-term reconstruction of flash floods in the Qilian Mountains, China, based on dendrogeomorphic methods

et al. 2022

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situations that may have led to the triggering of flash floods in the past. Logistic regression analysis confirms that significant correlation exists between cumulative maximum 5-day August-September precipitation and reconstructed flash floods, which is corresponding to the majority of scars and related tangential rows of traumatic resin ducts (TRDs) found in the latewood portion of growth rings. These results support the idea that abundant precipitation occurring at the end of the summer season and early fall is the key factor driving flash floods in our study area. Our research not only fills the gaps regarding historical flash flood histories in the Qilian Mountains, but also provides a scientific basis for the region's response to climate change and flood prevention and reduction.

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“…The initial volume does not always determine the debris flow volume, according to the literature (Hungr et al, 2005;Lei et al, 2022). In general, debris flows with small initial volumes can rapidly increase by several or even tens of orders of magnitude in volume through source erosion and entrainment processes (Shang et al, 2003;Wang et al, 2003;Zaginaev et al, 2019;Wang et al, 2022). Source erosion and entrainment processes significantly increase the debris flow volume and impact, which should be considered in the dynamic model (Chen et al, 2006;Wang et al, 2020;Guo et al, 2022;Wang et al, 2022;Wang et al, 2023).…”

Section: Introductionmentioning

confidence: 99%

Dynamics of debris flow-induced impacting onto rigid barrier with material source erosion-entrainment process

Fang²,

Li³

et al. 2023

Front. Earth Sci.

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The dynamics of debris flow impact considering the material source erosion-entrainment process is analyzed using a coupled SPH-DEM-FEM method. A complex coupled dynamic model of a debris flow, the erodible material source, and a rigid barrier is established in this paper. The applicability of the coupled SPH-DEM-FEM method for calculating the impact force of debris flow on the rigid barrier is verified by comparing the model with the laboratory test. The strain softening model is used to simulate the process from solid state to transition state and finally to liquid state of erodible material source. The impact force caused by debris flow considering the source erosion-entrainment process and the dynamic response of a rigid barrier is also analyzed. The results show that the volume of debris fluid, impact force, and dynamic response of a rigid barrier considering source erosion–entrainment are significantly greater than those of the original model. According to the calculation results, the existing formula for the impact force of a debris flow is then modified. The coupled numerical analysis method and the calculated results help to clarify the influence of erosion-entrainment, modify the calculation of the impact force of debris flow, and optimize the design of the rigid barrier.

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Geomorphic control on regional glacier lake outburst flood and debris flow activity over northern Tien Shan

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Cambios ambientales detectados por dendrogeomorfología y la liquenometría para el análisis de avenidas torrenciales en sistemas fluviales

Cambios ambientales detectados por dendrogeomorfología y la liquenometría para el análisis de avenidas torrenciales en sistemas fluviales

Long-term reconstruction of flash floods in the Qilian Mountains, China, based on dendrogeomorphic methods

Dynamics of debris flow-induced impacting onto rigid barrier with material source erosion-entrainment process

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