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。     

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。     

黄河下游漫滩高含沙洪水滩槽界定及泥沙时空沉积特性

黄河下游漫滩高含沙洪水河床调整剧烈,多数断面洪水后形成"相对窄深河槽",洪水前后河槽宽度发生明显变化。分别以观测断面洪水前后的河槽宽度为基准,计算漫滩高含沙洪水期泥沙时空沉积分布,结果表明,漫滩高含沙洪水与非漫滩高含沙洪水相比,能将主河槽内淤积泥沙量的59.3%搬运至嫩滩或滩地,减缓主河槽淤积。在分析研究基础上,建立了洪水后漫滩河段河槽相对缩窄率与洪水前期河槽宽度的量化关系,洪水后主槽宽度缩窄率为15.5%~44.0%;分析遴选了漫滩高含沙洪水滩地淤积量与主要水力因子间关联度及物理含义,给出了漫滩高含沙洪水滩地淤积量与相应水力因子间的响应函数;初步提出漫滩洪水河道塑槽淤滩的临界水沙配置指标,临界水沙系数取值为0.025~0.040。成果对高含沙洪水调控具有一定的指导意义。     

龙山文化末期泾河特大洪水事件光释光测年研究

通过对泾河流域深入的野外考察,在其中游基岩峡谷内发现了含有龙山文化末期文化层和古洪水滞流沉积单元的全新世黄土土壤剖面。利用光释光的单片测年技术,确定古洪水滞流沉积层覆盖着的黑垆土层的OSL年龄为 4078±382aB.P. 和4111±450aB.P.。结合其中所含龙山文化遗址的考古年代,揭示出泾河流域在4100～4000aB.P.之间出现一个古洪水多发时期。这组古洪水滞流沉积单元包含5个单层,记录了4100～4000aB.P.之间泾河流域曾经发生的5次特大古洪水事件。这个洪水期对应着我国北方在4000aB.P.前后,由全新世大暖期向着全新世晚期干旱期转折过程中的气候剧烈变化。这些史前洪水事件可能对我国龙山文化的衰落和古代华夏文明的诞生具有重大的影响。     

黄河下游漫滩洪水冲淤规律

滩地的淤积层分布记录着以往漫滩洪水的特征,即反映漫滩洪水的量级、频率和持续时间等,同时河漫滩也是预估河流泥沙、洪水灾害防治和湿地生态系统保护等的重要组成部分。根据黄河下游水文年鉴资料,分析滩地的淤积与漫滩洪水的定量关系,为未来河流泥沙预估提供依据。经分析得到大漫滩洪水在来沙系数S/Q<0.030 kg·s/m6时,主槽冲刷而滩地淤积,反之则滩槽同淤。当S/Q<0.030 kg·s/m6时,大漫滩洪水滩地的淤积量主要与漫滩系数Q_max/Q_p、上滩水量W₀和含沙量S有关;大漫滩洪水的主槽冲刷量则除了与洪水期水量W和沙量W_s有关外,还与滩地的淤积量有关。一般漫滩洪水,当来沙系数S/Q<0.023 kg·s/m6时,主槽冲刷而滩地淤积,反之则滩槽同淤。一般漫滩洪水主槽冲刷量与来沙系数S/Q和洪水期水量W有关,而滩地淤积量仅与含沙量S有关。黄河下游漫滩洪水滩地的淤积和主槽的冲刷主要发生在孙口以上河段,而孙口以下河段主槽冲刷和滩地淤积量均较少。     

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。     

西安高陵马坊滩渭河洪水变化研究

根据高陵渭河马坊滩河漫滩沉积剖面中的沉积层测量和147个样品的粒度分析和历史记载的年代资料,研究了西安高陵渭河距今14001100年间洪水和降雨量变化。高陵渭河古洪水沉积分层清楚,能敏感反映洪水的变化和短期降水量的变化,也能弥补历史文献记载的不足。粒度成分和粒度参数资料指示,高陵马坊滩厚约3.5m的河漫滩沉积剖面至少包括了9个颗粒成分不同的沉积层,代表了9个大洪水阶段;其中厚度大、粒度粗的第2、4、6、8层形成时的洪水规模比厚度小、粒度细的第1、3、5、7、9层形成时要明显大。这9个大洪水阶段均比2003年洪水大,第2、4、6、8阶段应为特大洪水阶段。根据沉积学原理和洪水沉积物粒度成分差异,可确定这9个阶段洪水规模由大到小的顺序是:第2阶段>第6阶段>第4阶段>第8阶段>第3阶段>第1阶段>第5阶段>第9阶段>第7阶段。这9个阶段的洪水发生时河漫滩上的洪水深度均大于2m,当时洪水深度、洪水动力和规模均比现代洪水大,大洪水发生的原因应当是当年降水量的明显增加造成的。      

泾河洪水特性分析

泾河是渭河最大支流,灾害性洪水频发。通过收集泾河历史洪水资料,采用水文学方法,统计、分类、归纳,分析泾河洪水特点及洪水形成、组合、演变规律。分析得出泾河洪水主要发生在7、8、9月,洪水过程有单峰和复式峰,一次洪水历时5~7天,泾河洪水年际变化不稳定,上游河段年际变化幅度大于下游河段。洪水主要由夏季暴雨水形成,来自泾河杨家坪、马莲河雨落坪以上区域,可分为干流型洪水、支流型和混合型洪水。     

生产堤溃决后漫滩水流的概化模型试验研究

黄河下游主槽两侧修建的生产堤通常仅能抵御中小洪水,用于保护滩区农田与村庄安全;当遭遇大洪水引发生产堤溃决时,漫滩洪水会严重威胁滩区群众的生命财产安全。当前研究溃堤洪水的传播过程与演进机理多采用数值模拟,而原型观测及模型试验成果十分有限。通过溃堤漫滩洪水的概化模型试验,模拟了生产堤溃决后主槽内的水位变化及不同程度漫滩洪水的传播过程。试验结果表明:(1)溃堤后漫滩水流以涨水波的形式向滩区迅速传播,主槽内水位具有先降低,然后维持稳定,再升高,最后趋于稳定的变化过程,且溃口上、下游水位变化速率不同;滩区水位总体表现为持续升高,最后趋于稳定的趋势。(2)漫滩洪水波的波前到达时间主要与滩区地形及距溃口的距离有关,波前首先以溃口为中心呈近似对称式椭圆形分布,而后转变为非对称分布;溃堤水流在滩区传播过程中伴有水跃发生,水跃发生的位置由距溃口较远处逐渐趋向溃口位置。(3)溃口流量与溃口内外水位差直接相关,呈先减小、然后维持稳定、再减小最后为0的变化特性。研究成果不仅可以提升对溃堤洪水在滩区演进规律的认识,丰富溃堤洪水动力学理论,还可为数学模型验证提供实测资料。     

泾阳南塬边坡稳定性理正模拟分析

泾阳南部黄土台塬塬边,地形高差大,坡度陡斜,直接以陡坡形式与泾河漫滩相接,加之泾河不断侵蚀,在人类工程活动密集地带,常发生崩岸型滑坡。结合对前人关于黄土滑坡研究成果,利用理正软件对该区进行边坡稳定性模拟分析,得出泾阳南塬黄土滑坡的形成主要是地表水和地下水共同作用的结果;当K=1时,各土层的内摩擦角φ随着粘聚力с的增加逐渐降低,直到减小为零。     

滩槽流量分别演算法进行汾河下游河段洪水预报

汾河下游柴庄以下河段由于受人为和处在然等多种因素影响,河道发生持续淤积,过水能力大幅度降低,使河道行洪特点发生很大变化,正常洪水预报方法失效。     

黄河中游汛期水沙联合分布模型及其应用

为在宏观上对黄河中游水沙运动的变化规律从随机过程的角度予以揭示,以黄河中游潼关水文站1952-1998年期间流量超过6 000m3/s的次洪过程中的洪峰流量和相应的沙峰含沙量系列为基础,运用Copula函数方法构建了黄河中游汛期水沙联合分布模型并对其应用进行了探讨.结果表明:在水沙丰枯同步频率中,同丰的频率略大于同枯的...     

1998年长江中游洪水系统反演及高洪水位形成原因探讨

采用描述江湖洪水运动的数学模型,对长江中游1998年洪水进行实况复演和还原计算,定量分析三口分流变化、洞庭湖湖容扩大、分蓄洪运用对荆江河段、洞庭湖区以及城陵矶至汉口河段水情的相对影响,结合定性的物理解释,深入探讨了1998洪水高洪水位的形成原因及其与江湖水情的相互作用规律,并对退田还湖和三峡水库的防洪作用进行了论证。     

长江流域“2012·07”暴雨洪水分析

2012年7月,长江流域先后出现4次强降雨过程,发生了4次洪水,其中朱沱江段水位超过历史实测最高记录,寸滩江段发生1981年以来最大洪水,三峡水库出现建库以来最大入库洪峰;长江上游干流宜宾至寸滩江段全线超过保证水位,中游干流石首至螺山江段及洞庭湖全线超过警戒水位。在调控"2012·07"洪水过程中,三峡水库有效降低荆江江段最高水位超过2m,洪湖江段超过1m,避免了长江荆江江段出现接近保证水位的高水位,缩短了长江中下游超警江段240km,大大减轻了中下游的防洪压力。     

洞庭湖河湖疏浚对洪水位影响分析

洞庭湖是长江中游的重要调蓄湖泊，但由于接纳湘江、资水、沅江、澧水四水和长江三口洪水、泥沙，造成河道湖泊泥沙淤积，洪水位抬高，加重湖区的防洪负担，造成严重的洪涝灾害。根据洞庭湖河湖疏浚规划和典型河段疏挖竣工资料，运用水力学和水文学方法对疏浚前后洪水位的变化进行了分析。     

Location of a pre-Angkor capital city in relation to geomorphological features of lower reach of the Stung Sen River,central Cambodia

The Sambor Prei Kuk archaeological site in lower reach of the Stung Sen River, central Cambodia, is the site of the capital city of the pre- Angkor state of Chenla. The location of Sambor Prei Kuk is discussed in relation to the geomorphological characteristics of lower reach of the Stung Sen River and the requirements of the inhabitants. The uplands were divided into upland I, which is characterized by hills, and uplands II and III, both of which have flat surfaces, with upland III lower than upland II. The present river follows a meandering course within a conspicuous meander scroll zone, and deposits along the channel are repeatedly eroded and redeposited. Back marsh areas have gradually filled with suspended flood water sediments during the last 4600 years at an accumulation rate of 0.6 mm/yr. The floodplain and lake plain were divided into five zones to evaluate the monsoonal flood risk and accessibility to upland, considering uplands distribution. Sambor Prei Kuk on upland II with the port town adjacent the river is situated on the place where water transport is feasible and the risk of monsoonal flood is low, which means the people accommodated to the highly different dry and monsoonal environment.     

长江防洪决策支持系统——防洪决策风险分析

针对长江中游防洪决策过程,筛选出几个主要的风险因子.考虑暴雨洪水历史资料,短期洪水位预报以及中长期雨洪预报三种不同信息条件,建立防洪决策风险分析模型,针对长江三峡至螺山河段防洪系统,是否启用分蓄洪区的各种防洪决策方案,给出决策风险的定量描述.     

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。     

基于洪量的淮河中游中小洪水调度方式探讨

淮河河道坡度上游大、中游缓,上游洪水汇到中游后,流速变缓,洪水在中游聚集。洪量经常超过中游河道泄洪能力,致使淮河中游两岸蓄滞洪区应用频繁。淮河中游行蓄洪区应用主要是滞蓄、分泄超出河道行洪能力的洪量。通过对淮河中游重要节点历史1d、3d洪量与最高水位相关分析,提出了最大1d、3d洪量与最高水位相结合的调度思路。在实时调度中,如预测1d洪量较大时,根据相关关系调度时重点消减1d洪量;如预测3d洪量较大时,主要消减3d洪量。该方法利用2003、2007年淮河流域洪水进行了验证,从1d、3d洪量对洪水进行调度,有助于控制洪水量级,减轻洪水危害。     

主槽一维和滩地二维侧向耦合洪水演进模型

为实现对复式河道大尺度漫滩洪水的快速模拟,结合洪水在滩槽行洪特点和河道一维、二维水动力学模型研究成果,在主槽与滩地分别划分为矩形和三角形网格,以左右滩唇为分界实现两网格系统嵌套;建立主槽一维水动力学数学模型,内插大断面间网格处的水力因子,在滩地采用简化的二维水动力学模型模拟滩槽间、滩地网格间水量交换,实现主槽一维与滩地二维模型侧向耦合。利用黄河下游“96·8”大洪水实测资料,对花园口至夹河滩河段洪水演进过程验证,结果表明该方法模拟精度较高,能够利用该模型模拟复式河道大漫滩洪水过程。