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[期刊] 长江流域资源与环境
[作者]
张玉柱 黄春长 庞奖励 查小春 周亚利 石彬楠 李晓刚
通过对汉江上游河谷开展广泛细致的野外考察,在汉江上游旬阳西段全新世黄土-土壤剖面发现四层典型的古洪水滞流沉积物。对于系统采集的样品,进行粒度成分、磁化率分析,从沉积学角度证明了它们是典型的古洪水滞流沉积物。这些古洪水滞流沉积层夹在全新世风成黄土-土壤地层序列中,其每一层古洪水滞流沉积物记录了一期古洪水事件。根据OSL测年数据,并结合考古年代学和典型剖面地层对比,确定了这四期古洪水事件分别发生在8 500~8 400 a B.P.、4 200~4 000 a B.P.、3 200~2 800 a B.P.和1 800~1 700 a B.P.。利用古洪水SWD尖灭点高程法,恢复了这四期古洪水洪峰水位,介于233.0~239.2 m之间;进而基于HEC-RAS模型重建了四期古洪水洪峰流量,介于26 500~46 800 m3/s之间。将古洪水研究成果加入后,得到了远超过实测洪水和历史洪水重现期的稀遇洪水的水文信息,延长了汉江上游安康-旬阳段流域洪水的数据序列至万年尺度,使洪峰流量-频率曲线的稀遇洪水部分有了点据控制,百年和千年一遇的洪水洪峰流量的计算由外延变为内插,提高了设计洪水的精度。并且通过古洪水水文计算得到,该河段万年一遇洪水洪峰流量为46 900 m~3/s,千年一遇洪水洪峰流量为37 800 m3/s,百年一遇洪水洪峰流量为28 900 m~3/s。这对于汉江上游水利工程、防洪工程和城镇建设的洪水设计提供了十分重要基础数据。
[期刊] 西北农林科技大学学报(自然科学版)
[作者]
王光朋 查小春 黄春长 庞奖励 张国芳
【目的】研究HEC-RAS模型在汉江上游洪水演进和流量重建中的应用效果。【方法】通过对汉江上游安康至白河段的实地考察,基于数字流域平台及HEC-RAS模型对2010年"7·18"、2011年"9·19"2场洪水进行了演进模拟,并结合ArcGIS重现了2场洪水的淹没范围和水深。运用HEC-RAS模型对考察发现的5次洪痕进行洪峰流量的重建,与利用比降面积法的重建结果进行比对,并利用实测数据对重建结果进行了验证。【结果】模型的率定、2场洪水水位与流量等指标的模拟系列和实测系列的纳什效率系数(NSE)及确定性系数
[期刊] 长江流域资源与环境
[作者]
薛小燕 查小春 黄春长 庞奖励 刘建芳
以汉江上游郧县尚家河段含有4期全新世古洪水事件的沉积剖面为例,采用HEC-RAS模型计算出这4期最大古洪水最大洪峰流量为45 550~61 750m3/s,与比降法重建的古洪水洪峰流量结果相比,误差为1.58%~3.09%。同时,采用相同水文参数和模型,计算了剖面附近的2010年7月18日洪痕洪峰流量,与实测流量相比,误差为4.91%,说明重建古洪水洪峰流量时水文参数选择与洪峰流量计算结果是合理的,同时也表明利用HECRAS模型在重建古洪水流量中简捷,可操作性强,其研究结果为古洪水水文学研究提供一种新的方法。
[期刊] 长江流域资源与环境
[作者]
郑树伟 庞奖励 黄春长 周亚利 查小春 李欣
对汉江上游郧县黄坪村剖面的沉积学特征及所在河段地貌进行了研究。发现剖面中夹有典型古洪水沉积物,其记录了发生于1 900~1 700aB.P的古洪水事件。根据水文学和沉积学原理,利用尖灭点法和SWD厚度与含沙量关系法恢复的古洪水行洪水位高程分别为154.95和156.85m,用比降法恢复的古洪水洪峰流量为65 320和74 442m3/s。根据2011年汉江洪水洪峰痕迹高程用相同方法反推洪水流量,用Baker提出的河流流域面积与洪水洪峰流量关系进行了验证,证实所恢复的古洪水洪峰流量是合理的。
关键词：
古洪水 东汉时期 汉江上游 黄坪村
[期刊] 长江流域资源与环境
[作者]
郑树伟 庞奖励 黄春长 查小春 周亚利 周亮 毛沛妮
对汉江上游河谷郧县曲远河河口剖面进行了沉积学、粒度、磁化率和烧失量的研究。结果表明:夹在古土壤中的灰白色沉积层是典型的古洪水滞流沉积物,记录了一次特大洪水事件,用地层对比法和OSL方法确定其发生时间为4 950~5 450aB.P.。用古洪水SWD尖灭点法确定古洪水行洪水位高程为169m,采用比降法恢复其洪峰流量为60 577m3/s。根据2011年汉江上游洪水洪痕,用相同的方法对洪峰流量进行了反演,误差为-4.11%,说明用比降法恢复的古洪水洪峰流量是可靠的。
关键词：
古洪水 滞流沉积物 曲远河河口 全新世
[期刊] 长江流域资源与环境
[作者]
乔晶 庞奖励 黄春长 查小春 周亚利 虎亚伟
对汉江上游郧县段全新世古洪水滞流沉积层进行了沉积学和水文学研究。结果表明,该沉积物是古洪水悬移质泥沙在高水位滞流环境中堆积形成的,与黄土和古土壤显著不同。通过OSL测年和文化层的考古学断代,表明它所记录的特大古洪水事件发生在东汉时代(200A.D.)。根据沉积学和水文学原理恢复古洪水水位高程,计算得到古洪水洪峰流量为65 830m3/s;利用2011年汉江上游洪水洪痕记录的洪峰水位高程反演其洪峰流量,推算结果与实测数据误差仅0.9%,证明研究获得的古洪水水文数据合理可靠,从而为汉江上游的水利工程建设及流域内的防洪减灾提供了基础数据。
[期刊] 地理科学进展
[作者]
郑树伟 庞奖励 黄春长 查小春 李欣
对汉江上游流域进行了深入的地层学及地貌学调查,在郧县河段河流一级阶地上覆黄土-古土壤沉积剖面中发现了典型的古洪水沉积层。对其进行了系统采样和粒度分析,结果表明,古洪水沉积层的粒度在空间上有明显的变化。水平方向上,相同层位的粒度自然分布曲线、概率累积曲线和平均粒径基本相同;垂直方向上,从上向下粒度自然分布曲线、概率累积曲线和平均粒径明显不同,粒径逐渐变细。水平方向上的粒度特征说明,古洪水同层位的样品可以相互替代;垂直方向上的变化与前人在泾河以及渭河流域等地研究发现的古洪水沉积层呈从下向上逐渐变细的沉积模式不同,说明古洪水沉积层的沉积模式并非只有一种,而是存在多种沉积模式,这种变化可能与洪水过程有关。
关键词：
古洪水沉积物 粒度 空间变化 汉江上游
[期刊] 资源科学
[作者]
朱利 张万昌
本文简要介绍了基于水文过程的、具有较强物理机制的流域分布式水文模型SWAT。然后由遥感和地理信息系统手段得到流域的土壤类型与植被覆盖及雨量气象站点分布图,通过改进的SWAT气象模拟器模拟出缺乏实测的日气象资料,再结合实测的降雨资料作为SWAT模型的输入,对两河口流域1981年～1985年进行年月径流模拟,并利用汉江上游地区两河口流域1981年～1985年5年间的年、月径流量实测资料,以月径流模拟的N S模型效率系数为主要指标,对SWAT模型中3个最敏感参数ESCO、AWC和CN2进行敏感性分析,进而率定出使得月模拟效果最佳的参数值或参数变化值。参数率定后月径流模拟N S模型效率系数达0 913...
[期刊] 地理科学进展
[作者]
乔晶 庞奖励 黄春长 查小春 赵艳雷 张玉柱
对汉江上游郧县段一级阶地上典型古洪水滞流沉积物、古土壤和黄土3种不同沉积物的宏观特征、粒度成分、理化性质、微观形态及地球化学元素进行了综合分析对比。结果表明,研究剖面中的古洪水滞流沉积物呈灰黄色(2.5YR7/2),与上下相邻地层往往呈突变关系且界线清晰;粒度组成总体较粗,粉砂质细砂土,分选较好;磁化率稍高于马兰黄土,但显著低于古土壤;烧失量平均值低于黄土和古土壤;石英颗粒表面分布有水下环境机械相撞形成的V形坑;元素的含量及UCC标准化曲线均与黄土和古土壤差异明显。与渭河谷地相比,汉江上游谷地古洪水滞流沉积物具有粒度组成偏粗、分选性稍差的特点。该研究成果对汉江上游谷地古洪水滞流沉积物的鉴别和古洪水水文参数的重建具有重要意义。
关键词：
古洪水 滞流沉积物 全新世 汉江上游
[期刊] 资源科学
[作者]
乐通潮 张万昌
该文介绍双参数(C和SC)月水量平衡模型的原理,依据水量平衡方程和经验公式构建流域径流深度的模拟方程,利用计算机程序自动率定模型参数。利用1980年1月到1985年12月共6年的水文站点数据对汉江流域上游地区15个水文站点控制的子流域进行了模拟和校验,模型效率指数大都超过80%,其中模拟效果最好的是铁锁关,率定期Nash指数R2达到0 9923,校验期达到0 9377,而大竹河模拟效果最差,率定期Nash指数R2为0 5004,校验期达到0 7382,达到了较好的模拟效果。以典型的两子流域铁锁关和大竹河为例,对模型参数C、SC对模型效率指数的敏感性进行了分析,发现当C变化时,模型效率变化明显,...
[期刊] 长江流域资源与环境
[作者]
殷淑燕 任利利 黄春长
对汉江上游1951～2010年降水量、洪水与ENSO事件进行χ2检验和对照分析。结果表明:在El Nino事件年,汉江上游年降水量显著减少;与非La Nina年相比,La Nina年降水量略有增多,但没有达到显著变化水平;汉江上游洪水与ENSO事件关系密切:在上一年年底或本年年初有较强El Nino,且当年为El Nino向La Nina转换的年份,发生洪水的概率最大,相关性超过极显著水平,且洪峰大,成灾重,可能会发生最大流量20 000m3/s以上的大洪水甚至超过30 000m3/s(安康站)的特大洪水;在非El Nino也非La Nina事件发生的年份,大洪水的发生概率较低;发生El Ni...
[期刊] 地理科学进展
[作者]
王龙升 黄春长 庞奖励 查小春 周亚利 李晓刚 张玉柱
通过对汉江上游河谷的考察,在旬阳县东段构元-棕溪乡河段发现的典型的全新世古洪水滞流沉积剖面,进行了古洪水沉积学和水文学研究。在野外考察的基础上,对于采集的全新世地层剖面序列样品,进行粒度成分和磁化率等分析测试,从沉积角度揭示了这些沉积层是古洪水在高水位滞流环境中悬移质泥沙的沉积物。通过地层对比分析确定由其记录的古洪水事件分别发生全新世早期9000~8500 a B.P.和全新世晚期3200~2800 aB.P.。利用古水文学原理恢复其洪峰水位,计算出古洪水洪峰流量介于45630~50220 m3/s之间。结合现代洪水洪痕洪峰计算、洪峰流量与流域面积关系分析多种方法,对古洪水洪峰流量计算结果进行了验证,从而建立了更加可靠的万年尺度洪峰流量与频率关系。本文的研究成果,对汉江上游水资源开发、防洪减灾、水土保持和深入理解汉江上游水文过程对全球变化的响应规律具有重要的科学意义。
[期刊] 地理科学进展
[作者]
刘昌明,李道峰,田英,郝芳华,杨桂莲
本文选取空间大尺度黄河河源区流域为研究对象,利用分布式水文模型进行径流量模拟,采用1976～1985年唐乃亥水文站逐年、月实测径流资料进行参数率定,确定模型的基本参数,得到了较好的模拟效果。模拟结果表明气候变化是引起黄河河源区径流变化的主要原因。在80～90年代的20年间,黄河河源区由气候变化引起径流减少62.11亿m3,占径流变化总量的108.72%,由土地覆被变化引起径流增加5.73亿m3,增加量占径流变化总量的10.03%。
[期刊] 北京林业大学学报
[作者]
刘丽娟 昝国盛 葛建平
该文通过研究现有土地覆盖下水文分布的空间格局,及不同植被类型集水区内降雨与径流间的关系,来揭示森林生态系统与水文动态之间相互作用的机制,从而为岷江上游的生态环境评价和区域生态环境保护及恢复提供理论依据和科学指导.在前人研究的基础上,结合先进的地理信息系统和遥感技术,构建岷江流域植被水文模型.模型以水文子模块TOPMODEL为中心,由山地小气候模型MTCLIM和林冠截留模型为其提供水文学参数,研究中水文循环过程涉及植被截留、(实际)蒸散发、降雨入渗和土壤水分动态等.最后将模型应用于岷江上游典型支流——杂古脑流域,对其1995年7—9月的径流特征进行了模拟分析.结果显示,7—9月日径流量总体趋势表...
[期刊] 地理科学进展
[作者]
李润奎 朱阿兴 李宝林 裴韬 秦承志
流域水文模拟对输入数据空间详细程度的要求受流域面积大小的影响,而流域面积影响作用的定量描述有助于模拟时的数据选取。本文以美国Brewery Creek流域(约19.5 km2)为例,在逐级连续的汇流面积上,分析了SWAT模型基于1∶2.4万的SSURGO和10m分辨率的SoLIM土壤数据模拟的径流量的差别随汇流面积的变化。结果显示:汇流面积较小时,基于不同土壤图的模拟径流一致性较差;随着汇流面积的增大,模拟径流的差别逐渐减小并趋于稳定,在汇流面积大于约10 km2时,差别变得相对不明显,不同土壤数据的模拟径流相当。根据实验结果,流域径流模拟对数据的要求受模拟面积的潜在影响,当流域面积大于一定值时,较粗分辨率的输入数据同样可能取得较好的模拟效果。研究度量了面积对模型响应的潜在影响作用,为中小流域水文模拟时土壤数据的选取提供了初步参考。
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