问题:
关键词:渭河流域; 全新世,古洪水,平流沉积物,洪痕,水文学
● 参考解析
全新世是人类文明迅速发展进步的时期,也是过去的全球变化(PAGES)研究的热点,深入了解和研究全新世环境,对于认识现阶段地理环境及其未来发展趋势具有重要意义。渭河流域是我国古代文明的重要发祥地之一,人类活动的古遗址分布广泛。现有研究成果显示,该区在全新世水旱灾害频发,对中华文明进程产生了深远影响。深入研究古遗址周围的全新世古洪水平流沉积物,识别和获取蕴藏其中的古洪水信息,并据此确定全新世特大洪水事件发生的次数、频率、时间及规模,并通过近现代洪水泥痕的沉积学、水文学研究,获得相应的洪水数据,对于验证水利和防洪工程、交通工程设计洪水、提高工程设计的可靠性具有重要的现实意义,而且有助于揭示渭河流域及黄河中游地区全新世环境演变的特点和规律。
本文基于详细的野外考察,在渭河上游天水段杜家坪村附近发现典型的全新世古洪水平流沉积层WH-DJP剖面;在渭河支流葫芦河秦安段庙咀附近也发现典型的全新世古洪水平流沉积剖面层HLH-MZ剖面。通过对泾河流域深入调查研究,在泾河干流和支流河槽发现了四处印迹明显的现代洪水泥痕。对以上古洪水平流沉积剖面和部分现代洪水泥痕分别进行了沉积学和水文学研究。获得了以下主要结论:
1.沉积学分析表明,渭河WH-DJP、葫芦河HLH-MZ剖面沉积层均为典型的古洪水平流沉积物,粒度总体较细,以粉沙为主,表明它们的粒度介于黄土与古土壤之间,是黄土与古土壤的混合物,是暴雨洪水从流域侵蚀搬运而来。具有分选较好、磁化率值较低的特点,是河流悬移质泥沙沉积的产物。
2.通过对泾河洪痕泥沙粒度和磁化率特征分析表明泾河流域的洪痕的磁化率特征与黄土L1相似。粒度组成以粉沙为主,粘粒、沙粒含量较低。其沉积性质为粉质亚粘土,与流域内的黄土、古土壤性质相近。泾河洪水发生时泥沙含量高,在悬移搬运中流速大,故沉积较快,分选性较差。
3.根据WH-DJP、HLH-MZ剖面的平流沉积层的层位特征和性质,结合与渭河宝鸡峡固川剖面及渭河流域其他支流全新世古洪水平流沉积层剖面的年代框架的对比,确定WH-DJP、HLH-MZ剖面所代表的三期古洪水发生的时代为4300~4000 a BP。
4.利用水文学方法对WH-DJP、HLH-MZ剖面分别所代表的三期古洪水了进行洪水水文恢复,计算得到渭河WH-DJP剖面古洪水洪峰流量介于23460~25480 m3/s之间,葫芦河HLH-MZ剖面古洪水洪峰流量介于14120~16700 m3/s之间。同时,通过对其附近的现代洪水平流沉积层,采用同样方法计算其流量,从而对于古洪水洪峰流量计算结果进行了科学验证。利用比降法还对泾河支流马莲河MLH-BMM、MLH-SZZ洪痕点洪痕所指示的近现代洪水进行了洪峰流量计算,参照洪水资料分别对应了其发生的年代。
5.本文对WH-DJP、HLH-MZ剖面分别所代表的三期古洪水了进行洪水流量的恢复,有效地延长了该区特大洪水的序列到一万年尺度。并结合古洪水数据、历史调查洪水、水文站实测洪水,建立了洪水洪峰流量-频率曲线,这使得渭河流域洪水频率分析,由原来的百年、千年一遇洪水由外延转为内插,大大提高了洪水频率分析的可靠性,这将为渭河流域的水利水电工程、交通工程设计和城市建设与防洪减灾等方面提供十分重要的科学依据。
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