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[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]
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] 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] 地理科学进展
[作者]
张灿 周爱锋 张晓楠 吴铎 郝盛吞
作为洪水灾害研究的延伸学科——古洪水研究,其所取得的大量研究成果基本都是基于河流古洪水水文学的研究。然而随着河流古洪水水文学科的发展,研究材料和方法的缺陷越来越凸显,而作为气候与环境变化信息重要收集器的湖泊沉积物在古洪水水文学上的研究可以弥补上述不足。本文重点综述了湖泊沉积物识别古洪水的方法以及古洪水与环境的耦合机制。主要分为两部分:其一,总结了湖泊洪水识别的4种方法,即湖泊沉积物岩性和粒径、地球化学指标、数学统计分析方法以及洪水与块体运动的甄别;其二,从成因上探讨了古洪水与大陆尺度大气环流变化、区域气候波动的遥相关性。最后,探讨了洪水事件和气候变化的具体物理机制,并对湖泊洪水与同区域河流洪水进行对比研究以及国内湖泊尤其高山地区湖泊洪水领域的研究等方面进行了展望。
关键词：
湖泊沉积 古洪水识别 全新世 气候变化
[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] 资源科学
[作者]
胡贵明 黄春长 周亚利 庞奖励 查小春 郭永强 赵雪如
依黄河上游靖远-景泰峡谷段金坪村和营坪村两地点发现的典型全新世古洪水滞流沉积地层,将其命名为JPC和YPC剖面,系统观测该河段水文参数,采取Arc GIS耦合HEC-RAS模型技术路线,推算出其洪峰流量介于(15 110~17 740)m3/s。河槽糙率灵敏度检验表明,给定糙率±25%变幅,模型模拟得到的洪峰流量误差在-10.6%~5.5%之间。采用该模型和相同水文参数,根据该河段2012年大洪水洪痕高程,恢复推算其洪峰流量,其结果与实测数据误差仅为2.7%,可知采用Arc GIS耦合HEC-RAS模型模拟恢复古洪水洪峰水位和洪峰流量结果是可靠的。通过OSL技术测年和地层对比方法,确定该期古洪...
[期刊] 地理科学进展
[作者]
吴霜 刘倩 曹向明 赖忠平 陈远辉 贾玉连
古洪水研究是近几十年来全球变化研究的一个热点,同时也是难点。本文利用赣北黄茅潭的湖泊沉积,建立了小冰期以来全球变暖背景下的区域洪水记录。采用210Pb和137Cs方法厘定了地层年代,基于粒度与元素地球化学指标的对比分析,揭示了器测记录(1950年)以来指标记录的特点与区域日降水超过50 mm天数的关系,认为黄茅潭HMT-01孔粒度(包括粗粉砂+砂/粘土比值、平均粒径)和Zr/Rb、Ti/Rb、Zr/Fe比值可作为洪水指标记录,共识别出1950-2010年期间记载的13次洪水事件中的11次。基于这些指标记录
[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]
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]
吴帅虎 傅旭东
对在雅鲁藏布江中游河谷鉴别的古洪水滞流沉积物(SWD)、黄土和风沙沉积物进行宏观特征观察和沉积物实验分析(粒度、磁化率和地球化学元素),总结古洪水SWD的沉积学识别标志。结果发现：藏木(ZM)、朗县(LX)和米林剖面(ML)中所夹SWD均呈现水平波状层理，结构均匀，为粉砂质细砂质地，其宏观特征与风成堆积物(如黄土和风沙沉积物)明显不同；古洪水SWD、黄土和风沙沉积物的粒度成分均总体较粗，以细砂为主，风沙沉积物的粒径明显更粗，三种沉积物中以古洪水SWD的分选性最好，其次为黄土，其原因在于古洪水SWD是经过水流分选并且在高水位滞流环境下堆积的悬移质沉积物；古洪水SWD的磁化率含量较高，可能与洪水冲刷河谷地表导致SWD的铁磁性矿物含量增高有关；古洪水SWD的粒度特征、常量元素和微量元素含量均与黄土较为接近，与风沙沉积物有较大差别，表明雅鲁藏布江中游峡谷地段古洪水SWD与黄土的物源可能有密切关系。
关键词：
雅鲁藏布江 古洪水 滞流沉积物
[期刊] 地理科学进展
[作者]
张永勇 陈秋潭
洪水过程相似性挖掘对流域雨洪资源利用、水库防洪调度以及河流生态修复等具有重要的现实意义。论文以淮河中上游流域16个水文站2006—2015年125场洪水过程数据为基础,采用洪水量、时间、变化率和形态等特征指标对完整洪水过程进行了全面刻画,以主成分分析和层次聚类等多元统计分析手段辨识了流域内代表性洪水类型,揭示了各洪水类型的时空分布特征。结果表明:①淮河中上游流域主要有5类代表性洪水类型,分别为长历时且变化剧烈型、多峰长历时型、尖瘦短历时型、矮胖型以及常规型。②从时间分布来看,2006—2015年间洪水类型数量呈现减少趋势,常规型洪水的比例逐渐增大;丰水年份(如2007年)、平水年份(如2006年)的洪水类型较多,而枯水年份(2011—2013年)洪水类型较少,以常规型和矮胖型洪水出现频率居多。③从空间分布来看,源头站点的洪水类型较多,中下游站点的洪水类型比较单一,主要从尖瘦型洪水过程逐渐转变为矮胖型,这与流域内水源涵养能力、工程调蓄能力以及降水多样性等有较大的关系。研究可为流域洪水信息挖掘和特征分析等提供参考借鉴,也可为淮河流域洪水的演变特征分析、水库防洪调控和雨洪资源利用等提供决策依据。
关键词：
洪水特征 多元统计分析 淮河流域
[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...
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