泾河中游龙山文化晚期特大洪水水文学研究

通过对泾河流域广泛深人的考察,在泾河中游彬县至永寿基岩峡谷河段发现典型的全新世古洪水平流沉积剖面,进行了古洪水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具有平流沉积特征,为典型的洪水平流沉积物.根据地层学对比和剖面自身龙山文化晚期陶片、烧土等文化遗物分析,确定泾河在4200-4000 a BP发生了特大洪水事件,并利用沉积学和水文学原理恢复其水位,计算出古洪水洪峰流量为19490～22040 m3/s.同时,通过恢复现代大洪水、洪峰流量与流域面积关系对这种方法和古洪水洪峰流量计算结果进行了验证.不仅延长泾河洪水水文数据序列到万年尺度,而且为沿泾河的水利水电和交通工程建设及沿岸地区城镇的防洪减灾提供了重要的基础数据,具有重要的科学意义和应用价值.     

泾河近代洪水沉积物粒度特征分析

泾河是渭河的第一大支流,也是渭河下游和黄河潼关以下洪水的主要来源,洪枯变化量大,通过采集泾河S-剖面27个河漫滩样品,用Mastersizer 2000型激光粒度仪对其0.1~1 000 μm范围内的粒度进行分析,并根据Folk和Ward的概率公式计算出各种粒度参数。结果显示,泾河S-剖面沉积物指示了至少8次洪水的信息。剖面粒度组成以粉砂为主,其中粗粉砂不仅含量高,而且含量变化很好的对应了洪水变化阶段,可以作为泾河洪水大小的标志性粒级。     

乌鲁木齐河洪水频率分析

本文通过对乌鲁木齐河年最大洪峰流量实测资料与历史洪水资料的分析，选定了正态分布，对数正态分布，三参数对数正态分布，Ｇｕｍｂｅｌ分布，Ｐｅａｒｓｏｎ－Ⅲ型分布和对数Ｐｅａｒｓｏｎ－Ⅲ型分布等６种线型，利用极大似然法对各种分布函数的参数进行了最优估计。     

泾阳泾河段全新世剖面元素地球化学特征与洪水变化

根据泾阳泾河一级阶地前缘沉积剖面(JYc)中285个样品的元素、化合物含量和粒度分析,对泾阳泾河段全新世剖面元素地球化学特征与洪水变化进行研究,结果表明,元素Mn、Ni、Cu、Zn、Ga、Pb、Sc、Ti、Nb、Th、U、Rb、V、Ba、Co和化合物Al2O3、Fe2O3、K2O含量在剖面各层中变化明显,分辨率高,能够清晰地指示洪水以及降水量的变化;JYc剖面分为41个沉积层,指示了41次大小不同的洪水和41个降水较多的年份;沉积物粒度细,元素Mn、Ni、Cu、Zn、Ga、Pb、Sc、Ti、Nb、Th、U、Rb、V和化合物Al2O3、Fe2O3、K2O含量高,元素Ba、Co含量低,指示沉积时洪水强度小,洪水位低,降雨量少;沉积物粒度粗,元素Mn、Ni、Cu、Zn、Ga、Pb、Sc、Ti、Nb、Th、U、Rb、V和化合物Al2O3、Fe2O3、K2O含量低,元素Ba、Co含量高,指示沉积时洪水强度大,洪水水位高,降雨量多.泾河泾阳段洪水代表的是黄土高原泾河流域的洪水,特大洪水与大洪水,来自整个泾河流域或泾河流域大部分地区,较小的洪水来自泾河流域小部分地区.泾河流域发生洪水的原因有3种:1.年降水量明显增加造成;2.年降水量没有增加,而是由短时暴雨造成;3.年降水量没有增加,而是由于降水集中、持续时间长造成的洪水.泾河泾阳段JYc剖面的洪水沉积主要是由中度涝灾、大涝灾、特大涝灾形成的,轻度涝灾一般不会造成洪水灾害.     

开都河天山出山径流量年际变化特征与洪水频率分析

随着塔里木河流域近期综合治理的深入进行,其源流之一开都河径流的变化与其趋势已逐渐成为国内外科学家关注的热点问题。当前塔里木河干流下游的生态恢复在较大程度上依赖开都河,利用开都河丰水期向塔河下游进行应急输水的方式短期是可行的,长期实施则潜伏着危机。如果在开都河进入水文枯水期时进行输水,则不仅影响开都河流域的生态环境,还将影响塔河下游“绿色走廊”治理目标的实现。因此,根据开都河近50年水文资料,利用滑动平均、频率分析等方法,分析了开都河径流量、洪峰流量的年际变化特征和规律。结果表明:开都河丰枯水期变化较平稳,1987年后其出径流量呈增加的趋势。同时,还计算出了不同重现期的洪峰设计值。     

汾河水库以上流域径流变化与洪水频率分析

根据1970—2004年的实测水文资料,采用水文学及统计方法分析了汾河水库控制流域的径流量变化及其原因,同时还计算了不同重现期的控制站的洪峰设计值。结果表明,入库控制站静乐和上静游站丰、平和枯水水平年不同步,在20世纪70和80年代发生丰水和平水年份比较多,在90年代后枯水年份比较多,多干旱年份。水库控制流域洪水主要集中在7月、8月,同时极端洪涝和干旱事件出现的频次增多。以静乐站为代表分析降水对径流变化的结果表明,高强度降水在量级和次数上存在波动变化的态势,年径流的时序变化主要是受年降水量的变化影响。     

渭河与泾河流域水沙变化规律及其差异性分析

依据渭河和泾河流域1956—2016年实测水文资料、水利水保统计数据、TerraClimate年平均温度和Landsat地表反射率数据集,分析了流域水文要素、气温及植被覆盖度的历年变化规律,采用双累积值曲线法、累积距平法、有序聚类法、Lee-Heghinan法、秩和检验法等数理统计方法,确定了流域年径流量和年输沙量变化...     

气候变化与人类活动联合影响下东江流域非一致性洪水频率

一致性假设一直是洪水频率分析的基本假设条件,但在气候变化与人类活动综合影响下,水文极值序列的一致性假设受到极大挑战。基于此,以东江流域为例,运用GAMLSS模型(广义可加模型),将时间、气候指标(北极涛动AO、北太平洋涛动NPO、太平洋年代际振荡PDO和南方涛动SOI)以及水库指标(Reservoir Index)统一纳入洪水频率分析中,并对东江流域1954―2009年年最大流量序列(AMS)进行频率分析,结果表明:1)龙川、河源和岭下站年最大流量序列均值与时间呈线性关系,方差为常量,而博罗站均值和方差与时间均呈非线性关系;2)水库对各水文站点AMS均值有显著线性影响;3)NPO对各站点AMS均值有显著线性影响,NPO值较高时,东江流域可能面临着较低的洪水风险,在一致性假设前提下,可能高估洪水设计值,反之亦然;而PDO对各站点方差有显著线性(岭下、博罗)/非线性(龙川、河源)影响;4)以时间为协变量构建非一致性模型,研究得出:龙川、河源和岭下3站T年一遇洪水设计值均呈单调下降趋势,博罗站1954―1995年左右洪水设计值呈下降趋势,而在1996―2009年呈上升趋势;以气候与水库为协变量构建非一致性模型,研究表明:龙川、河源和岭下3站T年一遇洪水设计值均因水库影响呈向下跃变;5)以气候和水库为协变量的非一致性模型对洪水频率具有良好的预测能力,为非一致条件下设计洪水的预测提供了新的预测方法。     

西南山地森林变化对洪水频率影响的模拟

森林砍伐和恢复改变了流域洪水形成条件,将影响河流洪水的总量与洪峰形态,但是选择合适的技术来进行准确的分析评价仍然是个难题.采用流域分布式水文数学模型(SWAT)对四川梭磨河径流过程进行模拟,得到不同森林覆被率的洪水过程和洪峰的频率分布.针对各种森林情境下的洪水过程模拟,发现对于中小尺度流域,良好的森林覆被可以减小洪水大小30％～ 40％,而且其中森林覆被率在35％ ～ 40％之内具有最显著的滞蓄洪效益,它与完全的森林覆被对在洪水的影响差异仅在5％以内,这对于我国西南生态保护与恢复工程的实施决策具有重要参考价值.     

关中盆地杨官寨遗址古洪水事件释光测年

通过对泾河下游的野外考察, 在高陵县杨官寨仰韶文化遗址东南部发现夹有典型的古洪水滞流沉积层的全新世黄土-古土壤剖面。利用单片再生剂量法(SAR)测定了40～63μm粒径石英的光释光(OSL)年龄。从剖面获得的样品年龄数值处在2.27±0.06ka到14.26±0.58ka之间, 且与地层深度表现出良好的对应关系。通过样品OSL年龄与其埋深的关系, 结合粒度和磁化率数据地层对比, 以及文化层考古年龄, 确定了该全新世剖面的基本年代框架。研究结果表明, 在4.20～4.00ka泾河流域发生了第一期多次古洪水事件, 在3.20～2.80ka发生了第二期特大古洪水事件。这些古洪水事件与全球性气候突变事件同时发生, 是泾河流域气候水文系统对于全球变化的响应。     

清代泾河中游地区洪涝灾害研究

频谱分析发现泾河中游地区洪水发生具有周期性,比较显著的周期有101年、11年、3.4~2.2年周期等,其中101年和11年周期可以和太阳活动的周期相对应,3.4~2.2年周期则可能与热带海气耦合规律有关,说明太阳活动和低纬海洋大气活动对该地区洪涝灾害都有影响。每个世纪中期是该地区洪涝灾害较为集中的时期。     

泾河中游全新世古洪水沉积学与水文学研究(英文)

Palaeo-hydrological field investigation was carried out in the middle reaches of the Jinghe River. A set of palaeoflood slackwater deposit beds was identified in the Holocene loess-soil sequence in the riverbanks. The sediment samples were collected from the profile, and the particle-size distribution, magnetic susceptibility, loss-on-ignition were analyzed in laboratory. The analytical results showed that the palaeoflood slackwater deposits have re-corded extraordinary flood events in the Jinghe River valley. According to stratigraphic cor-relation and OSL dating, the palaeoflood events were dated to 4100-4000 a BP. The pa-laeoflood peak discharges were estimated to be 19,410-22,280 m3/s by using the hydro-logical model and checked by different approaches. These results have the flood data se-quence of the Jinghe River extended to 10,000-year time-scale. It provided significant data for hydraulic engineering and for mitigation of flood hazards in the Jinghe River drainage basin.     

近13a来黄河宁夏段凌汛分析

通过对黄河宁夏段近13 a凌汛情况的统计分析,结合黄河宁夏段封河和开河期间气温变化规律,找出预报着眼点,积极拓宽气象服务领域,开展黄河凌汛监测与预报服务工作,为进一步做好黄河宁夏段凌汛气象服务工作开辟了新的途径。     

黄河内蒙古不同河型段对洪水过程的响应特征

黄河内蒙古河段的河道淤积近年来有所加重,一些人寄望于人造洪峰冲沙来降低河床。本文根据典型年份的最大洪水的流量—水位过程线变化特征,揭示黄河内蒙古不同河型段对这些洪水的响应机制,得出黄河内蒙古河段洪水的流量—水位过程线类型有线形、顺时针环线、逆时针环线3类单一关系和线形+逆时针环线、逆时针环线+线形、"8"字形+线形、嵌套状逆时针环线以及交叉线形5类复合关系。这些关系总体上可以反映洪水过程中河床是侵蚀还是沉积、何时侵蚀何时沉积、以及冲淤是否具有反复性。黄河内蒙古冲积性河段的河道对同一次洪水过程的响应沿程表现出分化现象,其中辫状河段以河床侵蚀下降为特征,弯曲河段以河床明显沉积升高为特征,而顺直河段以少量沉积或冲淤平衡为特征。不同河型段的河道对洪水的响应趋势与洪水动能的沿程减小相适应,洪峰含沙量沿程减小是该趋势的具体体现。人造洪峰冲沙难以逆转上述淤积趋势,对防治洪灾帮助有限。     

泾河中游古耕作土壤的微形态特征研究

通过野外调查,应用偏光显微镜和图像处理软件等手段,结合理化分析,研究了泾河中游古耕作土壤的微形态特征。结果表明:古耕作土壤是中壤土;骨骼颗粒磨圆度好,以石英、长石等不易风化矿物为主,并含有石英复合晶、石英或长石的扁平状单晶等外来物质;细粒物质主要是粘粒和次生方解石。古耕作土壤的基本微垒结为海绵微垒结;根孔、虫孔发育,裂隙不发育;土壤形成物主要是铁质粘粒浓聚物和不同形式的次生方解石;前者的丰度和铁质浸染强度高于表土层和母质层。光性定向粘土极少量。     

马莲河全新世古洪水沉积学和水文学研究

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．R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16400～16900m^3／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。