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[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] 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] 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] 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] 长江流域资源与环境
[作者]
吴帅虎 庞奖励 程和琴 黄春长 查小春 杨建超
对汉江上游谷地包含古洪水滞流沉积层的辽瓦店(LWD)全新世黄土-古土壤剖面的常量元素含量、粘粒含量、磁化率和Rb/Sr比值等指标进行了对比分析。结果发现:在LWD剖面的风化成壤过程中,元素Na、Mg和Al表现为较强烈的迁移淋失,虽然元素K、Fe和Ca有一定程度的迁移淋失,但比较微弱,呈现Na>Mg>Al>K>Fe>Ca>Si的迁移序列;磁化率、Rb/Sr、CIA值、钾纳比(K2O/N2O)和淋溶系数的分布随地层的变化而同步变化。上述变化指示古土壤S0形成时期,气候温暖湿润,成壤作用强烈,马兰黄土L1堆积时期气候寒冷干旱,风化成壤作用最弱,黄土L0堆积时期气候有所好转,风化成壤作用强于马兰黄土堆...
关键词：
汉江上游 全新世 黄土 古土壤 风化程度
[期刊] 长江流域资源与环境
[作者]
周亮 黄春长 周亚利 庞奖励 查小春 杨建超 张小艳
通过对汉江上游的野外考察,在湖北郧县段河谷发现了含有典型的古洪水滞流沉积物的全新世风成黄土土壤剖面。对该剖面采集样品,进行了沉积学分析,并且应用光释光技术中的单片再生剂量法(SAR)测定获得其OSL年龄,结合地层对比和文化层考古学断代,确定由古洪水滞流沉积层记录的特大洪水事件发生在距今1 800～1 700a之间,对应于我国历史上的东汉至魏晋时期(A.D.200～300)。通过与汉江上游地区、国内和世界各地的多种指标气候变化记录的对比分析,揭示出特大洪水事件发生在东汉至南北朝时期的气候恶化期。由于气候状态不稳定,降水变率大,致使严重地干旱和特大洪水皆有发生。该成果对我们深刻理解区域水文系统对于...
[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]
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]
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]
周芳 查小春 黄春长 王夏青 桑京京
通过对马莲河中下游的深入考察,在甘肃省合水县河段发现全新世古洪水滞流沉积剖面,对采集的沉积物样品进行粒度成分、石英砂表面结构等分析,证明为典型的古洪水滞流沉积物。通过地层学年代对比分析,确定马莲河在全新世中晚期发生特大洪水,年代大致为4200~4000a B.P.之间。根据该组古洪水滞流沉积物所指示的洪峰水位,采用比降法恢复洪峰流量在16400~16900 m3/s之间。同时对该断面2003年和2005年洪水的洪痕进行了流量恢复计算,计算结果与实测洪水误差小于5%,证明古洪水水文学计算结果合理可靠,从而为马莲河水利工程建设及沿岸城镇的防洪减灾提供了科学依据。
关键词：
马莲河 古洪水 滞流沉积物 洪痕 全新世
[期刊] 长江流域资源与环境
[作者]
王兆夺 黄春长 李晓刚 周亚利 庞奖励 查小春
通过详细的野外调查,在淮河上游的毛集河口发现了夹有一套淮河古洪水滞流沉积物层的黄土-古土壤剖面。对剖面进行详细观察、分层和取样,并对样品做粒度和化学元素分析,通过OSL测年进行控制点断代,进一步对该流域洪水事件与全球厄尔尼诺现象进行对比。结果认为:自8500a以来,在淮干上游至少发生了6次特大洪水,与厄尔尼诺现象有明显的响应关系。通过对沉积物不同粒级的组分含量对比,认为SWD在粗粒级范围为优势组分,而黄土古土壤在细粒级范围为优势组分,据此可以有效地对古洪水沉积物层加以识别。地球化学分析表明,剖面不同沉积单元上化学元素呈现出鲜明差异,表现为在SWD中SiO_2和Th明显贫化,Fe_2O_3、CaO、MgO、P、V、Sr、Nb富集,Al_2O_3、Na_2O、K_2O、Cr、Zn、Rb在剖面各地层单元中没有表现出明显的区别,通过地球化学元素的富集或贫化特征亦可以很好地识别古洪水滞流沉积物层。通过对古洪水沉积物的识别得到了全新世以来淮河上游特大洪水信息,也一定程度上能够从沉积学角度佐证在该流域特大洪水的发生与全球厄尔尼诺现象密切相关。
[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] 长江流域资源与环境
[作者]
郭永强 黄春长 庞奖励 查小春 周亚利
对汉江上游古洪水和现代洪水滞流沉积物(SWD)地球化学元素对比分析,并与上陆地壳UCC含量比较。结果表明:与现代洪水SWD对比,古洪水SWD处于脱钙去钠的初级阶段,而其他常量元素含量没有明显变化。两者的常量元素UCC标准曲线相近,表明洪水SWD物源都是汉江流域内地表松散碎屑物。古洪水SWD的化学风化指数(CIA)平均值为64,现代洪水SWD是60。古洪水SWD化学风化程度略大于现代洪水SWD。但是现代洪水SWD的重金属元素Zn、Co、Cr、V和Ba含量都明显高于古洪水SWD,其UCC标准曲线累积最明显,这些表明汉江上游受现代人类活动影响明显。这些成果有助于更好理解汉江上游环境变化与人类活动之间...
[期刊] 地理科学进展
[作者]
朱向锋 黄春长 庞奖励 查小春
古洪水水文学是全球变化科学领域的新兴学科。通过对渭河上游天水段基岩峡谷的详细考察,对在杜家坪村附近发现的全新世古洪水滞流沉积剖面进行了深入研究。沉积学观察和分析结果表明这些沉积物为洪水悬移质泥沙沉积形成,因而其主要成分为粉沙,分选良好。其磁化率值很低,表明它们是全新世晚期的沉积物,还没有受到风化成壤作用的改造。通过与其下游宝鸡峡全新世古洪水沉积剖面的地层学和考古年代学对比,确定其发生的时代在3200~3000aBP之间,即全新世大暖期结束之时。利用古洪水水文学方法,求出该组古洪水沉积层所记录的特大洪水的洪峰流量介于23460~25480m3/s之间。同时,通过进一步分析验证,表明对于古洪水洪峰流量计算结果是可靠的。本研究获得了渭河万年尺度特大洪水的水文学数据,延长了洪水水文数据序列,在工程水文领域有重要应用性价值,对于揭示全球变化的水文响应具有重要的科学意义。
关键词：
渭河 全新世 古洪水 沉积物 水文学
[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
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