题目：黄河中游吴堡—宜川段全新世古洪水水文学研究

全新世时期是人类文明发展迅速的时期，同时也是全球环境发生重大变化的时期。黄河中游是我国古代文明的发源地，从“大禹治水”时期洪水就一直对中华文明进程产生着深远的影响。洪水研究不仅应成为防治洪水灾害的重点之一，对于流域水利工程建设也具有重大的参考价值。现有实测洪水和历史洪水的资料系列远远不能满足计算稀遇洪水的要求，古洪水研究使得洪水频率分析中外延洪水频率曲线变为内插。因此，全新世古洪水事件的研究具有重大的理论和现实意义。然而黄河中游晋陕峡谷段古洪水研究尚属空白，对吴堡—宜川峡谷段进行深入研究，准确地鉴别出古洪水平流沉积物和黄土堆积物，并以此确定全新世大洪水事件发生的次数、频率、时间及规模，有助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。
本文基于详细缜密的野外考察，在黄河中游吴堡—宜川段选择了柳林XHG、柳林XBC、山西YHG、吉县FJJ和吉县MFT五个典型的古洪水平流沉积物剖面和关中西部湋水河杨凌CXG夹有古洪水平流层的全新世黄土—古土壤剖面作为主要研究对象。对这六个剖面进行了磁化率、粒度、烧失量、CaCO3和>0.1mm粒级百分比含量等环境代用指标的室内实验测定，并对数据进行了分析，重点进行了粒度机械组成、粒度参数和概率累计曲线、三角图、散点图、萨胡判别函数计算的分析。通过实验结果和野外特征，鉴别黄河吴堡—宜川段的古洪水平流沉积物的特征，以及关中西部湋水河古洪水平流沉积物与黄土—古土壤的区别。从黄河中游吴堡—宜川段五个剖面古洪水平流沉积层的厚度推算古洪水水位，依据野外测量和室内地形图的校正绘制并计算古洪水行洪断面，进而利用面积比降法计算出五个剖面各次洪峰流量。获得的主要结论如下：
1. 在关中西部湋水河CXG剖面上，夹在古土壤层中的两个平流沉积层记录了全新世两期古洪水事件。野外特征，两层平流沉积层颜色明显区别于黄土和古土壤，而且具有水平层理或波状层理，锈斑明显。古洪水平流沉积层的磁化率为整个剖面最低，烧失量在平流沉积层中波动较大，CaCO3含量比黄土层和古土壤层都高。由于古洪水平流沉积物与黄土堆积物的沉积环境不同，因此二者在粒度特征上必然会有较大差异。古洪水平流沉积物是在接近静水环境下形成的，因此其粒度较细，沉积物中含沙的成分少，粉沙颗粒成分含量较高。从粒度特征指标对比，可知平流沉积物的中值粒径和平均粒径较大且与黄土和古土壤相差不大，但是粉沙百分含量要比黄土和古土壤高。平流沉积物的标准离差（σ）和分选系数（S0）均比黄土与古土壤低，分选较好。
2. 黄河中游吴堡—宜川峡谷段古洪水平流沉积物夹于坡积土中，致密结实成板状，多处在黄河小支流河沟口内的回水湾发现。室内粒度特征分析表明，黄河中游吴堡—宜川峡谷段古洪水平流沉积物组成以粗粉沙和极细沙为主，偏态（SK）为正偏态和很正偏态，峰态（Kg）属尖锐和很尖锐峰态，分选系数（S0）小于1.4，属分选好和分选较好范围。从粒度概率累计曲线图看出黄河黄河吴堡—宜川峡谷段为的两段式，存在跃移和悬浮两种搬运方式。从三角图可直观的看出黄河古洪水平流沉积物主要是由粉沙和细沙组成，粘土含量很少，均不足10%。利用萨胡判别函数对黄河吴堡—宜川峡谷段古洪水平流沉积物进行沉积环境的判别计算可知，根据Y3值判定黄河吴堡—宜川峡谷段的古洪水平流沉积均属河流（冲积）环境，根据Y4值判定仅三个古洪水平流沉积样品不属河流（冲积）环境。黄河古洪水平流沉积物与关中西部CXG黄土—古土壤剖面做散点图进行对比研究发现，古洪水平流沉积物比风成黄土堆积物的平均粒径明显偏粗，分选性风成黄土堆积物较好；黄河的古洪水平流沉积物的偏度要大于湋水河杨凌CXG剖面古洪水平流沉积物。
3. 通过黄河中游吴堡—宜川段五个剖面各层古洪水平流沉积层的厚度推算出每次古洪水水位，依据野外测量和室内地形图的校正绘制古洪水行洪断面，并计算断面面积，确定水面比降和糙率系数后，利用比降面积法计算出五个剖面各次洪峰流量。柳林XHG古洪水洪峰流量为32 015 m³/s，柳林XBC古洪水洪峰流量为31 629m³/s，山西YHG-N古洪水洪峰流量介于14 705m³/s～24 309m³/s之间，山西YHG-S古洪水洪峰流量介于15 907m³/s～25 647m³/s之间，吉县FJJ古洪水洪峰流量介于33 074 m³/s～37 695m³/s之间，吉县MFT古洪水洪峰流量介于22 885m³/s～34 064m³/s之间。并通过在YHG-N剖面岩壁的1976年洪痕用同样的方法计算出洪峰流量为24 309m³/s，与吴堡水文站实测误差为1.3%，验证了比降面积法在黄河中游晋陕段利用的合理性和黄河吴堡—宜川段洪峰流量恢复的可靠性。