古洪水平流沉积

古洪水研究依赖古洪水沉积获得古水文信息。古洪水平流沉积是古洪水泛滥于死水断面范围内形成的薄层细颗粒沉积。以长江三峡下段与黄河三门峡以下河段为例，古洪水平流沉积被掩埋保存在部分缓倾斜岸坡平台上，主要的识别标志，在沉积构造方面为发育微薄层理，末端翘起并尖灭，此外还具有特定的粒度结构以及多种重矿物的百分含量方面的特征。     

古洪水平流沉积与水位

古洪水研究的目的是通过古洪水信息的载体--古洪水平流沉积提供古洪水水位及流量.而如何确定古洪水沉积顶面高程与其洪峰水位的关系是河床演变学至今尚未解决的难题.经过长江、黄河、海河和淮河古洪水研究之后,对此问题获得了新的认识.洪水平流沉积物尖灭点高程与其洪峰水位之间一致的关系,给古洪水研究解决了一个关键问题.     

河漫滩沉积体系对洪水事件的指示——以修河为例

河漫滩是洪水漫溢过自然堤而在河流两岸水流流速降低的地貌环境下所塑造的河流地貌单元,是洪水过程所形成的独特沉积体系,蕴含着大量的河流水文信息,但由于河流侧向摆动、河漫滩沉积速度较快等原因,造成河漫滩沉积环境变化较快,河漫滩沉积体系长期以来没有得到足够的重视。以鄱阳湖修河下游永修三角乡修河右岸的近现代河漫滩沉积序列为例,基于¹³⁷Cs比活度测试和事件性沉积建立时间标尺,依据粒度组份等指标,结合气象和水文观测数据,探究了器测以来河漫滩沉积体系对洪水事件的记录及记录特点。研究结果表明:较大洪水期间水动力不稳定、粒度较粗、分选差(或者好)、粒度跨度宽;该剖面揭示了1953年来16次较大洪水年份的14次,检出率高;平均粒径(μm)和SS(分选系数×粒径跨度)等指标对洪水事件的检出最好。这样揭示出来的洪水,可称为异常洪水,有别于基于滞水沉积所反演的极端洪水事件。研究在一定程度上能拓宽古洪水的研究内容与研究内涵。     

西安北郊草店村河漫滩沉积与洪水变化

根据野外考察、粒度分析及历史文献资料,研究了西安北郊草店村剖面在距今900~660 a形成的渭河漫滩沉积和洪水变化。结果表明,在距今900~660 a形成的草店村剖面洪水沉积分层明显,能够指示洪水事件和洪水深度。草店村剖面洪水沉积厚度为5.25 m,可划分为26个沉积层,指示了26次规模不同的洪水事件。洪水沉积厚度和粒度成分显示,草店村剖面的26个洪水事件发生时河漫滩上的洪水深度均大于2.2m;剖面下部第17~第26层沉积时漫滩上的洪水深度为4.0~7.0 m,河床水深为6.2~8.5 m;中部第8~第16层沉积时漫滩上的洪水深度为3.0~5.0 m,河床水深为6.6~9.0 m左右;上部第1~第7层沉积时漫滩上的洪水深度为2.2~3.0 m,河床水深为7.2~8.6 m。草店村剖面中部和下部的洪水沉积以中砂和细砂为主,剖面上部以粉砂和极细砂为主,指示的洪水规模比距今120 a来西安渭河洪水显著大。草店村剖面中的第12、16~26层代表的是特大洪水事件。西安北郊渭河在距今900~660 a发生的大洪水主要是由当年降水量的明显增加引起的。     

太湖沉积对流域极端降水和洪水响应的研究

认识极端洪水特征和周期,急需建立长期洪水记录和序列。过去150 a来长江下游极端降水引发了多次太湖特大洪水,太湖湖泊沉积提供了长于观测资料的洪水记录。本文利用太湖中心开阔水域的近现代沉积,采用210Pb和137Cs测年法和粒度、磁学特征分析,与区域夏季降水和长江下游洪峰流量进行相关分析,恢复了太湖流域150 a来的历史洪水事件。根据长江下游极端夏季降水（Pjja≥90%百分位）和极端径流(Q≥90%百分位)以及历史文献记载,太湖流域自1840年以来约有24次特大洪水年,而湖泊沉积物砂级粒径与低频磁化率等特征能捕获与之对应的中洪水事件15次。这表明湖泊沉积记录能较好地反演过去洪水变化,为利用沉积记录认识百年极端洪水长周期变化和特征提供了沉积学、磁学等方面的科学依据。     

古洪水平流沉积粒度特征

古洪水信息的取得依赖于对其信息的载体－古洪水平流沉积作出准确的识别和判定,其判定的标志之一是粒度分析。根据长江、黄河、海河、淮河古洪水研究的经验,首次建立了一套实验分析判定古洪水平流沉积粒度特征的指标体系,对古洪水研究的推广应用具有较高的实用价值。     

长江中游洪水沉积特征与标志初步研究

洪水记录是研究洪水规律的重要依据。通过对1998、1999、2002年长江中游洪水沉积物的系统观察、对比和研究,结果表明,长江中游洪泛沉积在沉积体形状、沉积结构和沉积物成分等方面,具有与正常河道沉积明显不同的特点,可为古洪水事件确定提供可能和依据。根据沉积环境的不同,长江中游洪泛沉积大致可分为3种类型:溃口洪水事件的沉积、滨岸带的洪水沉积和洪水漫滩沉积。进而对各种类型的沉积学特征进行了分析、归纳和总结,初步建立了其识别标志。     

滑坡导致的溃坝型洪水研究

１９８７年７月１５日，奎屯河发生了由滑坡堵塞河谷引发的溃坝型洪水，造成了重大的财产损失及人员伤亡。本文依据灾后调查及有关资料，对洪水及滑坡的形成、滑坡运动机制及溃坝洪水水文特征进行了研究。     

泾河泾阳段高河漫滩沉积与洪水事件

根据泾阳泾河高漫滩JYa沉积剖面的野外观察,128个样品的粒度、元素与化合物含量实验分析,以及历史文献对该区洪水的记载,研究了泾阳泾河高漫滩剖面沉积特征与洪水变化.结果表明,泾阳泾河高河漫滩沉积物发育良好,以粗粉砂、极细砂为主,各组分在整个剖面上变化明显,分辨率高,能够清晰地指示各次的洪水以及降水量的变化.JYa剖面分...     

渭河渭南段高漫滩沉积记录的洪水研究

本文根据渭河渭南段两个典型高漫滩沉积剖面中和2005年洪水沉积中376个样品的粒度分析,并结合历史文献资料研究了高漫滩沉积层代表的洪水变化。结果表明, 渭河高漫滩洪水沉积以粉砂和极细砂为主, 分层明显,分辨率高,能够指示洪水频次、洪水位高度和洪水动力。两个剖面厚度为约5.3m,均可分为19个层位,指示至少发生了19次较大规模的洪水。粒度分析确定的19个洪水阶段与历史文献记录的大洪水阶段基本一致。粒度参数Md、Mz、σ、Sk、Kg在剖面各层差异明显,也指示了各阶段洪水的差异。 其中WN1剖面中第15、14、10、3、12、4、13、6、8、2阶段洪水发生时高漫滩上的洪水深度大于2005年渭南渭河高漫滩上16m的洪水深度,当时河床之上的洪水深度大于81m,其余洪水阶段发生时河床之上的洪水深度接近或略小于81m,是当时发生了大洪水或中等规模洪水的显示。根据渭河流域近代大洪水发生年的降水条件确定,WN1、WN2剖面多数阶段洪水的发生是当年降水量的显著增加造成的。     

风成砂沉积和古气候研究

作为一类常见的陆相沉积岩类型,风成砂岩产出于太古代到新生代的岩石记录中。风成砂沉积的形成与古气候、古环境密切相关,因而地质历史中的风成砂沉积是研究古气候和古地理环境的重要窗口。本文回顾了国内外风成砂沉积的研究进展,着重讨论了气候因素控制下风成砂沉积的成因及其形成过程。当前,国际研究注重风成沙丘形成过程的推理和模拟以及风成砂的沉积成岩过程,在风成沙丘形成过程、计算模拟、沉积保存的四维时空模型、风成相等方面取得了许多新认识。鉴于国际研究动态,国内需要在地层记录中鉴别和剖析风成砂的宏观和微观形态特征基础上,加强风成砂沉积动力学过程研究,增强对风成砂沉积(微)环境的理解和认识。     

溃决大洪水的地貌、沉积特征与水力学重建

溃决大洪水作为短时间内水量与沉积物峰值远超正常数量级的非频发洪水,可对流域地貌、地理环境以及人类生存产生巨大影响。国内外学者已利用古洪水水文学等方法对全球一系列溃决大洪水事件进行了研究,如北半球冰盖附近和我国西南地区的溃决大洪水等,但针对像青藏高原周缘这类地势高差极大的山区溃决大洪水的研究相对较少,这极大制约了我们深入开展川藏铁路建设、雅鲁藏布江流域水电开发等重大项目的古灾害风险评估。本文对溃决大洪水的研究历史与现状进行了回顾,简述了全球典型溃决大洪水实例中有关侵蚀、沉积地貌与沉积学特征以及水力学模型分析的研究进展,重点介绍了溃决大洪水的典型地貌类型和沉积组合,以及基于二维浅水方程实现的水力学重建,最后简述藏东南地区堰塞-溃决洪水研究现状和意义,以期有助于理解溃决大洪水的发生机制与发展过程,为开展该地区的灾害研究提供参考。

     

我国西藏地区冰湖溃决灾害综述

冰湖溃决是我国西藏地区典型的地质灾害类型之一,具有突发性强、规模大、破坏力强和危害范围广等特点,往往造成下游地区遭受惨重的生命财产损失。冰湖溃决成因特征是形成机制、早期识别和危险性评价等冰湖溃决研究的基础,受客观条件限制,我国西藏冰湖溃决的基础调查工作存在资料分散甚至缺失的局限性。为解决这个难题,通过资料收集、遥感解译和野外调查等技术手段,重新梳理了我国西藏地区的冰湖溃决事件及基本特征,共调查出33个冰湖37次溃决事件,其中2个为冰川阻塞湖（简称冰川湖）,划定了冰湖溃决高发地带的地理分布位置,分析出冰崩/冰滑坡、埋藏冰融化、冰川融水、强降水、泥石流和上游冰湖溃决洪水6种诱发原因,为我国西藏冰湖溃决研究提供基础调查成果和参考依据。     

冰湖溃决泥石流形成的临界条件

随着全球气候的变暖, 在世界上许多高山峡谷区的冰湖溃决及其溃决洪水引发的泥石流, 经常对下游居民及其他基础设施造成极为严重的危害. 使用水槽试验的方法, 从单宽流量和库容、沟道纵坡、堆积物粒径3个方面探讨了冰湖溃决泥石流形成的影响因素和临界条件. 结果显示: 冰湖溃决泥石流形成与否不仅与溃决洪水提供的能量有关, 还与参与泥石流活动的沟床物质特性紧密相关. 通过对试验数据的分析, 当泥石流形成的特征参数K>2.66时, 冰湖溃决洪水可以演化为泥石流. 该种方法可以对危险性冰湖的预测提供理论参考.     

Mercury deposits of western California: an overview

Summary Mercury deposits in western California are near a thrust fault that separates two groups of Mesozoic rocks. The Franciscan Assemblage, a metamorphosed melange with serpentine and graywacke, is structurally overlain by the Great Valley Sequence, a sedimentary series resting on oceanic crust. These Mesozoic rocks are partly covered by volcanic and sedimentary rocks of Cenozoic age. Cinnabar with silica minerals, dolomite, native mercury, and bituminous matter occurs around the fractured margins of serpentine bodies and around hot springs that emanate from the Franciscan Assemblage. Fluid inclusions and hot springs suggest that cinnabar precipitated from CO₂-H₂O fluids with <2 wt% chlorine at T<250 °C. Prograde metamorphism of Mesozoic sediments expulsed mercury-bearing fluids that migrated up serpentine-related fractures and exhaled onto the surface.     

岳城水库控制流域暴雨洪水的时程分布规律及分期划分研究

从两个方面全面分析了岳城水库控制流域的暴雨洪水时程分布及分期规律:一是根据实测水文资料,通过统计暴雨日数,典型历时年最大降水量、年最大洪峰流量和5日洪量在各旬出现的频率,对流域暴雨洪水时程分布特性进行了多方面的综合分析;二是通过对流域所处地区暴雨形成的天气成因分析,为前述的统计分析结果提供必要的成因基础.还利用旬平均降雨量的相对系数来确定汛期的起止时间.分析结果表明,岳城水库控制流域的暴雨洪水时程分布具有比较明显的变化规律,其中有一个时期暴雨洪水出现的次数多、量级大,主汛期特征显著,汛期可以划分为3个分期,即前汛期、主汛期和后汛期.     

Integration of RADARSAT and GIS modelling for estimating future Red River flood risk

A new geomatics-based approach for flood prediction was developed and used to model the magnitude and spatial extent of a future Red River flood in southern Manitoba. This approach combines the statistical modelling capabilities of Markov (non-spatial) analysis and logistic regression (spatial) within a geographic information system (GIS) environment, utilizing modelling inputs derived from remotely sensed RADARSAT imagery and other digital geographic data. The 1997 Red River flood was the second largest in recorded history, and the largest for which accurate data are available. The results indicate: (i) a flood “one time interval-in terms of 3 days time unit measurement- larger in area” than the 1997 flood is expected to affect 17.6% more land (an additional 47.6 km²) within the study area compared to 1997 levels based on Markovian probability derived from observations from the 1997 event; and (ii) the majority of this excess flooding will take place on agricultural land; no additional communities are expected to be at risk. Quantitative assessment verified the capability of this modelling approach for producing statistically significant results. The methodology used in this research would be easily transferable to other areas, and may provide the basis for a viable alternative to conventional hydrologic-based flood prediction approaches This revised version was published online in August 2006 with corrections to the Cover Date.     

地震沉积学研究方法评析

笔者在前人研究的基础上,对地震沉积学的理论、研究现状和发展趋势进行了较为全面的阐述,并对地震沉积学的关键技术问题进行了较深入的讨论。地层切片是应用沿两个等时界面间等比例内插出的一系列层面进行沉积体系和沉积相平面展布研究的技术;90°相位转换(调整)使地震相位具有了岩性地层意义,可以用于高频层序地层的解释;基于不同频率地震资料反映的地质信息的不同,采用分频段解释的方法,可使地震结果的解释更加明确。由于受地震分辨率和解释手段的限制,地震沉积学的研究目前还存在诸多问题,但是作为一门新兴学科,它已成为隐蔽油气藏勘探的一个突破口。     

The sedimentology and geomorphology of rock avalanche deposits on glaciers

This article describes and compares the deposits of four large landslides on two glaciers in Alaska using field mapping and remote sensing. Digital image analysis is used to compare the sedimentological characteristics of nearly 200 000 individual surface blocks deposited by three landslides at Black Rapids Glacier in 2002. The debris sheets of one of the three landslides on Black Rapids Glacier and a landslide emplaced on Sherman Glacier in 1964 are also investigated. The three landslides on Black Rapids Glacier have undergone little post‐depositional modification by glacier flow, whereas the Sherman Glacier landslide has been transported supraglacially up to ca 1 km over the past 46 years. The three debris sheets on Black Rapids Glacier have coarse blocky rims at their distal edges, and all four debris sheets have longitudinal flowbands characterized by differences in texture and produced by shearing within the moving debris. Elongated blocks are parallel to flow, except at the perimeter of the debris sheets, where they are aligned more perpendicular to flow. Blocks on the Sherman Glacier debris sheet have been reoriented by glacier flow. The matrix shows no systematic differences with depth or distance from the source. However, it appears to become coarser over a time scale of decades due to weathering.     

2013年西藏嘉黎县“7.5”冰湖溃决洪水成因及潜在危害

冰湖溃决洪水（泥石流）是西藏自治区主要自然灾害之一. 2013年7月5日,西藏自治区嘉黎县忠玉乡发生“7.5”冰湖溃决洪水灾害事件,导致人员失踪,房屋被毁,桥梁、道路等基础设施遭到严重破坏,直接经济损失高达2.7亿元. 基于不同时间段地形图和遥感影像资料,利用地理信息技术,发现导致“7.5”洪灾的溃决冰湖为然则日阿错. 该冰湖溃决的直接诱因可能是雪崩和冰崩的共同作用,溃决前的强降水过程及气温的快速上升是其间接原因,而冰湖长期稳定的扩张导致水量聚集是其溃决并造成巨大灾害的基础. 然则日阿错溃决后形成2个冰湖,面积分别为0.25 km²和0.01 km²,再次发生溃决的概率极小. 这次溃决洪水和泥石流灾害事件阻塞了尼都藏布的罗琼沟及衣布沟,并形成2处面积分别为0.33 km²和0.13 km²堰塞湖,且存在溃决风险,在今后一段时间内应加强监测工作与排险工程实施.