唐至北宋黄河下游水患加剧的人文背景分析

作者应用水患频率 5年滑动平均数法 ,分析了唐、五代至北宋 5 10年的黄河下游水患发展过程。认为 :唐初水患较轻 ,但以后逐步加剧 ,至晚唐已相当严重 ;五代、北宋则几乎年年决溢 ,且灾情远较前代为重。作者又分析比较了两汉、唐至北宋黄河中游及河口镇至龙门间农业人口的变迁 ,发现农业人口的增减与下游水患的增减并不同步。而党项等游牧民族在鄂尔多斯及黄土高原北部的传统放牧活动 ,才是土壤荒漠化和下游水患加剧的根本原因     

历史时期黄河中游环境变迁与下游水患问题的研究

地质研究表明鄂尔多斯高原沙漠在史前即已存在,史籍也记载北魏时期该地区有大沙漠,"人造沙漠"的论点不能成立。东汉以后游牧民族入迁,使该地区及陕北、陇东草原破坏加剧,所谓"改农归牧使森林草原植被得以恢复"的论点与事实不符。由于上述地区植被的严重破坏,土地沙漠化和水土流失加剧,北魏中期黄河下游决、溢水患频繁,灾情极重,所谓"长期安流"史实无据。     

基于数值模拟的黄河下游 不同情景溃堤洪水特性

通过研究黄河下游地区的溃堤洪水特性,为防洪减灾工作提供科学依据。本文以黄河下游地区的DEM,1958、1982、1996年典型历史洪水和2000年土地利用数据为模型初始输入,分4个模拟情景,依据黄河溃堤水流的特性,利用二维非恒定流模型对黄河下游不同位置决口情景下的洪水演进特性进行模拟,结果表明:洪水在演进过程中都会侵夺沿途河流行洪,进入下游后洪水会顺河归槽;在同一河段,同一年型洪水北岸不同位置溃口情景所淹没的面积大于南岸对应位置的淹没面积;黄河两岸洪泛区地理位置的差异,使两岸的洪灾程度具有区域差异;水深且流速大的洪水淹没主流区面积相对较小,水浅且流速小的非主流区面积相对较大。     

黄河下游河道泥沙存贮-释放及其临界条件

确定了黄河下游河道处于泥沙存贮-释放临界状态的水沙临界条件。当场次洪水平均含沙量小于31.68 kg/m³,或者来自中游多沙粗沙区场次洪水来沙量小于4 543×10⁴ t,下游河道将由泥沙存贮状态变为泥沙释放状态。当河口镇以上清水区径流占场次洪水总径流量比率大于0.70时,也会由泥沙存贮状态变为泥沙释放状态。场次洪水泥沙输移比随洪水平均流量的增到而增大,流量为4 000 m³/s(相当于平滩流量)时达到峰值,此后有所减少。这表明,平滩流量时泥沙存贮最少,低于平滩流量和高于平滩流量时泥沙存贮均增大。     

黄河马头关段全新世古洪水水文恢复及气候背景研究

通过野外观察研究,在黄河中游晋陕峡谷永和县佛堂村（FTC）支沟口的回水湾内发现了全新世古洪水滞流沉积物。结合沉积学分析,判定它们是典型的全新世古洪水悬移质泥砂颗粒在高水位滞流环境中的沉积物。利用“古洪水SWD厚度含沙量法”恢复古洪水洪峰水位,借助HEC-RAS模型估算出4次古洪水事件洪峰流量在25 200～51 500 m³·s^-1之间。OSL测年结果显示,FTC地点的古洪水发生在1 900～1 700 a BP、3 400～3 000 a BP。全新世气候变化研究表明,这两个时期气候恶化,旱涝灾害多有发生。FTC地点的两期四次洪水反映了这两个时期的气候异常变化成果,表明了黄河中游水文系统对气候变化作出的响应,也印证了季风区河流对气候突变的响应规律,为黄河中下游地区防洪减灾和水资源开发提供了基础数据。     

黄河中下游水沙变化趋势

本文论述由于黄河上游清水区水资源的优先开发,中上游地区工农业用水的增长,而黄河中游地区的水土保持和支流治理的减沙作用不甚明显,龙羊峡水库投入运用后,汛期进入河口镇的水量大幅度减少,使汛期进入黄河下游的基流减小含沙量增加,高含沙洪水出现的机会增多.面临水少沙多的不利情况,应加强宽浅河道的改造及利用窄深河道输送高含沙水流的研究.     

黄河永和关段全新世古洪水研究

通过对黄河中游晋陕峡谷段进行系统地考察, 在多个地点发现全新世古洪水滞流沉积物。选择永和关段YHG剖面进行了沉积学和水文学研究。根据野外宏观沉积学特征, 确定YHG 剖面含有一组五层古洪水滞流沉积层。采样分析测试表明其磁化率低、烧失量小、CaCO₃含量低, 粒度成分分类为粉沙质细沙和细沙质粉沙。它们是黄河洪水悬移质泥沙在高水位滞流情况下的沉积物, 记录了黄河晋陕峡谷段一期五次特大古洪水事件。通过地层学对比分析和OSL 测年断代, 确定这五次洪水发生在全新世中期-晚期转折阶段, 即3200-3000 aBP。这也是我国历史上商末-西周初年的气候恶化转折阶段。利用“古洪水SWD厚度与含沙量关系法”恢复古洪水洪峰水位, 采用面积-比降法计算出5 次古洪水事件洪峰流量介于28380~48590 m³/s 之间。该结果有效地延长了黄河中游洪水数据序列, 为万年尺度洪水流量-频率关系的计算提供了基础数据。这对于黄河中下游水利水电工程洪水设计和洪水资源化开发管理具有重要的现实意义, 对于揭示黄河中游水文过程对于全球变化的响应规律具有重要的科学意义。     

黄河下游河道变迁控制因素浅析

一、黄河下游古河道变迁 黄河具多泥沙和下游善淤、善决、善徙的特性。黄河下游改道的范围,西以郑州的桃花峪为顶点。北经海河出大沽口,南经淮河入长江,其冲积平原总面积约25万平方公里。在有史记载的三四千年中,黄河在辽阔的冲积扇平原上南北滚动,决口漫溢达1593次,大改道六次。①禹河故道(公元前2278年至公元前602年)。②西汉故道(公元前602年至公元11年)。③东汉故道(公元11年至公元1048年)。④北宋故道(公元1048年至1128年)。⑤南宋故道(公元1128年至1368年)。⑥明、清故道(1368年至1855年)。⑦现行河道(公元1855年至今)。     

试从气候和人类活动看黄河问题

该文从气候和人类活动的角度出发 ,选取了人类历史时期的两个时间段 (194 9年以前和以后 ) :在第一阶段 ,从农牧业界线的变迁、黄河下游的河湖变迁、黄河曲率的变化、历史时期的气候和黄河在历史时期的决淤泛滥频率的对比与关系方面分析 ,得出黄河下游的决淤泛滥有两个最关键的因素 ,即人类活动叠加于气候的变迁之上 ;在第二阶段 ,黄河下游及河口三角洲延伸缓慢 ,主要原因应是气候的变化 ,所以黄河中游的生态建设切不可掉以轻心。     

关于黄河在东汉以后长期安流问题的再探讨

黄河在东汉对唐的８００多年间所谓“长期安流”实际包括三种情况;（１）由于河道治理而暂时稳定;（２）虽无重大改道,但决溢仍很频繁;（３）由于下游严重战乱,人烟稀少,决溢徒损失相对减轻,以及因社会政治原因而致的资料缺失,作者认为,所谓少数民族内迁,使土地利用方式改农归牧,从而使下游洪水泥沙减少的论点不能成立。     

黄河下游地区堌堆遗址时空分布特征及其与黄河洪水关系

通过对考古资料和古文献的查询、总结，阐释了黄河下游地区堌堆遗址的形成及其时空分布特征，利用地理学和统计学的方法，分析了该地区堌堆遗址分布与黄河洪水之间的关系。研究表明，堌堆遗址时间分布为大汶口文化、龙山文化、岳石文化、商周与汉时期，且主要分布在龙山文化时期，可能反映了古人类向黄河下游迁移及洪水相对频发的情势；汉代以后由于国家和黄河两岸居民抵御黄河洪水的策略转为筑堤，且此后一段时期黄河长期安流，致使堌堆被逐渐废弃。堌堆遗址空间分布为鲁西南，豫东北地区，位于历史时期黄河频繁改道与泛滥的重点区域，这些地区地势较低，容易发生洪水泛滥事件。研究认为黄河洪水是影响堌堆遗址分布的主要因素，洪水的出现迫使人类避往高处，而生活在平原地区的居民主要采取加高居住地的策略避洪，从而形成了堌堆——今日的堌堆遗址。     

汉江上游沉积记录的东汉时期古洪水事件考证研究

总结近年来在汉江上游古洪水研究成果的基础之上,采用文献资料分析和洪水模拟计算方法,对汉江上游6个沉积剖面纪录的东汉时期古洪水事件进行了年代考证和洪水模拟计算。结果表明,通过分析文献记载的汉江上游东汉时期洪水影响范围、强度和程度,以及结合洪痕沉积规律,在时间上考证认为这6个沉积剖面记录的东汉时期古洪水事件可能是东汉建安二年（197年）九月的一次特大洪水事件。选取合适的河槽横断面和糙率系数,采用HEC-RAS模型对距离较近的4个沉积面记录的东汉时期古洪水事件进行洪水模拟计算,模拟洪水位与各剖面依据古洪水SWD恢复的洪水位误差在-0.18%~0.25%,而且模拟的1983年洪水位与剖面及其附近发现的1983年洪痕水位误差小于0.25%,说明洪水模拟计算选取的河槽横断面和水文参数准确、可靠,从洪水模拟计算的角度也说明了汉江上游沉积记录的东汉时期古洪水事件可能为一次特大洪水事件。该研究结果不仅延长了汉江上游洪水序列,而且也为汉江上游水利工程建设、水资源管理和防洪减灾等提供重要的水文资料。     

1766-2000年黄河上中游汛期径流量波动特征及其与PDO关系

利用清代黄河上中游3个站点的志桩尺寸记录,通过建立回归模型反演了1766-1911年的逐年径流量,重建了兰州、青铜峡和三门峡1766-2000年的逐年汛期径流量序列,再结合河源段唐乃亥站1766-2000年的逐年径流量,构建了河源—上游—中游4个站点的径流量序列,这是目前利用历史文献记录能够获得的最为清晰的黄河径流量曲线。研究显示,19世纪中期出现在黄河下游的沉重“河患”是由青铜峡—三门峡河段内的径流量突变所致,而20世纪20年代的枯水时段从河源段到中游段都存在,但其不是突变造成。同时,研究也揭示出太平洋年代际振荡（PDO）与黄河上中游径流量在年代际尺度上存在着阶段性的反相位关系,20世纪前期和中期,8~16年尺度上在4个站点的径流量都有反相位关系出现;在19世纪30-50年代,PDO与流量在4~6年尺度上的反相位关系在兰州和三门峡断面都较为明显。交互小波分析显示,PDO与黄河上中游汛期水量在8~16年尺度上存在着较为明显的反相关关系,但只存在于三门峡和兰州断面。这一关系也许表明,黄河上中游产流区的夏季降雨量与PDO的关系具有较为明显的时间和空间差异性。     

渭河流域汉代洪涝灾害研究

通过对渭河流域汉代(202 a B.P.~220 A.D.)历史资料的搜集和整理,对该区域该时期洪涝灾害等级、洪涝灾害的时间变化及成因进行研究。结果表明,在汉代的423 a中,渭河流域共发生洪涝灾害109次,平均每 3.9 a发生1次。轻度涝灾,中等涝灾,大涝灾和特大涝灾分别占到洪涝灾害总数的44.0%,24.8%,22.9%和 8.3%。渭河流域汉代存在两个洪涝灾害多发期,分别出现在49~10 a B.P.和91~130 A.D.。渭河流域汉代轻度和中度涝灾存在3~4 a的周期,大涝灾存在20 a左右的周期,特大涝灾存在着60~70 a左右的周期。     

黄河流域产水产沙、输移和沉积系统的划分

根据Schumm提出的河流系统的理论对黄河流域地貌系统进行了划分。结果表明 ,整个黄河流域地貌系统可以很明确地分为产水产沙系统、输移系统和沉积系统 ,其模式与Schumm的理想流域模式非常吻合 ,同时又表现出其特殊性。以河口镇为界 ,黄河流域上游和中下游两部分分别具有对应的产水系统、产沙系统和河道输移系统 ,各子系统处于动态变化过程中 ,存在一种强耦合关系 ,这种特点主要是由黄河流域的历史发育过程决定的。     

黄河壶口段全新世古洪水事件及其水文学研究

通过对黄河中游晋陕峡谷段的考察,在多个地点发现全新世古洪水滞流沉积层。选择壶口段左岸岩棚内典型的古洪水滞流沉积剖面进行沉积学和水文学研究。对于采集的全新世地层剖面序列样品,进行粒度成分、磁化率、烧失量、CaCO₃含量等分析,从沉积学角度证明了研究剖面所夹洪水沉积物为典型的古洪水滞流沉积物,记录了全新世两个时期的特大洪水事件。通过地层学对比分析和OSL测年,确定其分别发生在全新世早期-中期转折阶段,和中期-晚期转折阶段。利用沉积学和水文学原理恢复古洪水水位,计算出第一组古洪水洪峰流量为27490m³/s、27830 m³/s、28570 m³/s,第二组为40920m³/s。本文的研究发现全新世特大洪水事件,并且恢复了其水文特征数据,对于揭示黄河水文过程对于全球变化的响应规律具有重要的科学意义,对于水利工程建设具有重要的现实意义。