黄河晋陕峡谷柳林段与汉江上游洋县段全新世古洪水研究

发布时间：2018-03-04 00:08

本文选题：黄河晋陕峡谷　切入点：汉江上游　出处：《陕西师范大学》2015年硕士论文　论文类型：学位论文

【摘要】：黄河流域和汉江流域对我国古代文明都有非常深远的影响,黄河中游晋陕峡谷河段和汉江上游河段自古以来都是洪水灾害发生频繁的地区,然而实测洪水资料只有几十年甚至十几年,这远远不能满足推测洪水发生频率的要求,更不能保证两岸水利工程的防洪标准的准确性,因此对于古洪水极端事件的研究就显得非常有必要。通过对黄河晋陕峡谷和汉江上游河段详细的进行野外调查,在黄河柳林段两河口村(LHK)和汉江洋县万春村(WCC)发现有两个疑似古洪水滞流沉积层(SWDs)的剖面。对这两个剖面进行系统的样品采集,带回陕西师范大学实验室进行理化指标的分析,包括磁化率、碳酸钙含量、烧失量和粒度的沉积学实验分析,确定其是否为典型的古洪水SWDs剖面。再采用古洪水SWDs厚度与含沙量关系法确定黄河晋陕峡谷LHK、汉江上游洋县WCC和CFC断面古洪水事件在沉积过程中所指示的洪峰水位,比降-面积法模型初步估算LHK、WCC和CFC断面古洪水SWDs的最大洪峰流量,最后用现代洪痕来校核其最大洪峰流量的合理性。并获得以下结论：(1)通过对LHK和WCC剖面的野外特征分析表明,晋陕峡谷LHK剖面古洪水SWDs保存于三川河与黄河交汇处支流沟口内崖坎上,汉江上游WCC剖面古洪水SWDs位于汉江洋县段左岸一级阶地公路内侧的台地上。两个剖面的古洪水SWDs都具有波状水平状层理,其层次也清楚,结构相对于其他层更紧实致密,在野外易于与其他层区分开。(2)室内实验室理化分析的实验揭示出黄河晋陕峡谷LHK和汉江上游洋县WCC这两个剖面的古洪水SWDs层磁化率值、烧失量、CaCO3含量特征比较相似。LHK剖面古洪水SWDs的磁化率值、烧失量相对较低,CaCO3含量则比较高；WCC剖面古洪水SWDs的磁化率和烧失量都逐步降低,CaCO3的含量突然增大。从粒度特征来看,LHK和WCC剖面的古洪水SWDs都是以粉沙为主,其中LHK剖面古洪水SWDs的颗粒成分要稍粗,其为粗粉沙；WCC剖面古洪水SWDs的颗粒成分则相对较细,为细粉沙,这表明黄河的古洪水SWDs的颗粒程度要比汉江古洪水SWDs要粗。两个剖面古洪水SWDs的分选性都良好,自然分布频率曲线都是高而窄,呈现出正态分布。这些理化指标分析充分表现出LHK和WCC这两个含有悬移质泥沙沉积物剖面都具有典型古洪水SWDs的沉积学特征。(3)通过地层对比分析和OSL断代知,黄河晋陕峡谷LHK剖面的4层古洪水SWDs是发生在3200～2900 a B.P.期间特大洪水事件的可靠记录；汉江上游洋县段WCC剖面所记录的古洪水SWD1层发生年代介于3100～2900 a B.P.之间,古洪水SWD2层则是发生在1730～1685 a B.P.(蜀汉AD220-265)之间。这两个剖面古洪水事件的发生年代与全球性气候突变事件保持一致。在全新世中期的大暖期结束时期,即在距今3200～2900年左右,气候出现了由温暖湿润向干旱寒冷转变的明显恶化阶段,导致气候极端突变事件在全国范围内不断的出现,洪涝灾害更是频繁的发生,此时正是我国商末—西周初期,那是社会动荡和历史转折的阶段,因此黄河LHK剖面和汉江上游WCC剖面古洪水SWDs正好是这段时期气候恶化的记录；在1800～1700 a B.P.期间,这个时期的气候同样处在一个不稳定状态,因此出现社会动荡、民不聊生、战争不断,自然灾害发生频繁,汉江洋县WCC剖面古洪水SWD2正是这段气候突变时期的记录。(4)采用古洪水SWDs厚度与含沙量关系法确定黄河晋陕峡谷LHK、汉江上游洋县WCC和CFC三个剖面古洪水SWDs的古洪峰水位,再运用比降-面积法恢复其最大洪峰流量,所得结果分别是48190～52260 m3/s、18780～19050 m3/s、 18460～19280 m3/s。最后根据野外找到的现代洪痕以及世界各地河流最大洪峰流量与流域面积关系图,验证了所研究断面古洪水洪峰流量恢复结果是可信的。本文的研究结果,成功的揭示了黄河晋陕峡谷和汉江上游洋县河段古洪水SWDs最基本的沉积学和水文学特征,其LHK和WCC剖面野外特征的描述也为后续该河段古洪水研究提供一定的帮助；还估算了晋陕峡谷LHK、汉江上游WCC和CFC三个断面的特大洪水洪峰流量,为黄河中游晋陕峡谷和汉江上游河段提供了更多更丰富的古洪水水文学研究的资料,对于黄河水资源开发、防洪减灾和水土保持都奠定了科学的基础,也对揭示区域气候水文变化与全球变化的响应规律有着非常重要的科学意义。
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【学位授予单位】：陕西师范大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2015
【分类号】：P534.632

【参考文献】