西安草滩渭河古河漫滩沉积与洪水变化

根据野外调查、历史文献记录和106个样品的粒度分析,对草滩渭河沉积剖面的洪水变化进行了研究。结果表明,渭河300年来洪水沉积分层明显,对洪水的发生和短期降水量变化反映清楚,分辨率高,能够作为很好地指示洪水和降水量变化的指标。CT剖面厚度约4.5 m,为古洪水沉积层,剖面随深度变化具有明显的粗细变化节律。共分为21个沉积层,指示了21次较大规模的洪水。CT剖面反映的21个阶段的洪水深度和规模由大到小的变化顺序为:第13阶段>第5阶段>第17阶段>第14阶段>第12阶段>第6阶段>第2阶段>第1阶段>第18阶段>第4阶段>第3阶段>第10阶段>第11阶段>第8阶段>第21阶段>第9阶段>第15阶段>第20阶段>第19阶段>第16阶段>第7阶段,其中第13,5,17,14,12,6,2,1阶段为特大洪水阶段,第18,4,3,10,11,8,21,9,15,20,19,16,7阶段为大洪水阶段。CT剖面粒度成分显著大于120年来的洪水沉积,反映了草滩剖面洪水发生时,水动力强,流量大,指示当时降水量应当较多。西安草滩CT剖面第1,2,5,6,12,13,14,17层沉积时,高出河床之上的洪水深度大于6.5 m,其余15个阶段的洪水深度等于或小于6.5 m。     

泾河泾阳段高河漫滩沉积元素与化合物指示的洪水事件

根据泾阳泾河高漫滩沉积剖面中128个样品的元素、化合物含量与粒度分析,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,元素Ma,Ni,Cu,Zn,Ga,Pb,Ba,Rb,V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.JYa剖面分为18个沉积层,指示了18次大小不同的洪水和18个降水较多的年份.沉积物粒度细,元素Mn,Ni,Cu,Zn,Ga,Pb,Rb,V和化合物Al2O3Fe2O2,K2O含量高,元素Ba含量低,指示沉积时洪水强度小,洪水水位低,降雨量少.沉积物粒度粗,元素Mn,Ni,Cu,Zn,Ga,Pb,Rb,V和化合物Al2O3,Fe2O3,K2O含量低;元素Ba含量高,指示沉积时洪水强度大,洪水水位高,降雨量多.在这18次洪水事件中,在同一次洪水沉积层内形成了两个以上薄层的元素和化合物含量、粒度成分的微小变化,指示多数期次的洪水发生时期常有两个以上洪峰出现.泾阳泾河高漫滩第14,12,13,8,5,1层洪水沉积反映了泾河泾阳段全流域性的年降水量增加,且年降水量至少达到约800 mm.     

渭河咸阳段近代洪水沉积物粒度特征分析

粒度是沉积物中各种粗细颗粒的机械组成,可以用于洪水沉积环境和物质运动方式的判定.通过对渭河咸阳段河漫滩沉积状况野外调查和53个样品的粒度资料分析,研究了渭河咸阳段的洪水沉积物粒度特征,分析了粒度组成、粒度参数和粒度频率曲线等粒度特征资料.探讨了渭河咸阳段洪水变化和沉积环境.研究结果表明,渭河咸阳段河漫滩北堡子剖面近30 a来洪水沉积厚度为2.6m,主要粒度组成中砂粒级的含量最高,颗粒较粗,分选较差.根据粒度特征资料分析,渭河咸阳段河漫滩沉积物发育较好,变化明显,能够较清楚地指示渭河近30 a来发生的约13次洪水的变化.     

湘江衡阳段河漫滩沉积物粒度特征与历史洪水事件

[目的]分析河漫滩沉积记录的历史时期洪水信息,揭示极端洪水事件和洪水发生规律,为防洪减灾提供指导.[方法]根据湘江河漫滩沉积剖面91个样品的粒度分析,结合AMS 14C精确测年,分析湘江衡阳段河漫滩剖面粒度特征与洪水事件.[结果]①河漫滩沉积物粒度组成以粗粉砂、粗砂、极细砂为主.粒度参数显示,剖面洪水沉积动力较强,分选...     

近120年来高陵渭河河漫滩沉积物磁化率指示的气候变化

根据史料记载以及高陵渭河河漫滩沉积物共110个样品磁化率、粒度成分的测定分析,研究了近120年来,该地区沉积物在0～4.0 m深度上磁化率变化特征。结果显示,高陵渭河河漫滩磁化率随深度具有高低变化节律,整个剖面分6个阶段,第1,3,5阶段频率磁化率值高,第2,4,6阶段频率磁化率值低;沉积物磁化率与粒度成分有较好的相关性,表现为频率磁化率值低,沉积物粒度成分细,反之则反。磁化率反映了沉积时期水动力强弱变化,第1,3,5阶段对应洪水规模大的时期,指示沉积时水位高,水量大;第2,4,6阶段对应洪水规模小的时期,指示沉积时水位低,水量小。洪水规模的变化间接反映了该地区近120年来气候的波动变化特征。     

陕西省榆林地区1644-1949年旱灾与干旱气候事件

[目的]揭示榆林地区1644—1949年干旱灾害等级、时间变化及成因。[方法]根据历史文献统计分析,并应用小波分析等方法。[结果]在1644—1949年的306a里,榆林地区有明确记载的旱灾86次,平均每3.6a发生1次。其中轻度旱灾发生32次,中度旱灾发生41次,大旱灾发生7次,特大旱灾发生6次,分别占旱灾总数的37.2%,47.7%,8.1%和7.0%。榆林地区1644—1949年旱灾变化可分为2个阶段,第Ⅰ阶段为1644—1829年,为旱灾少发阶段;第Ⅱ阶段为1830—1949年,为旱灾多发阶段。该区1876—1879年、1899—1901年和1928—1931年连年发生严重旱灾,代表了3次干旱气候事件的存在,在此期间,榆林地区的气候性质发生了改变,由温带半干旱大陆性季风气候转变为温带干旱非季风气候。榆林地区1644—1949年的旱灾有7a左右的短周期,14a左右的中周期,36a左右的长周期。[结论]榆林地区旱灾发生的根本原因是当年降水量的减少,大旱灾和特大旱灾发生年的降水量分别减少100mm余和150mm余,中小规模的旱灾部分是降水量集中造成,部分是年降水量减少造成的。旱灾等级与频次指示,1644—1829年为气候较湿润阶段,1830—1949年为气候较干旱阶段。     

泾河下游全新世古洪水滞流沉积物研究

通过对泾河流域广泛的野外考察,在泾河下游高陵县段发现了典型的全新世古洪水滞流沉积剖面,系统地进行采集样品和粒度成分、磁化率、烧失量、吸湿水含量等多指标分析。从沉积学角度将古洪水滞流沉积物与全新世风成黄土和土壤进行对比,证明了该剖面所夹古洪水滞流沉积物的性质为细砂质粉砂,属于河流洪水悬移质泥砂沉积物。根据地层结构及与流域内其它剖面的对比,结合OSL测年数据,确定泾河在全新世中期4200~4000 a B.P.发生了第1期古洪水事件,在全新世晚期3200~2800 a B.P.发生了第2期洪水事件。这些古洪水事件都发生在全球性气候突变转折时期,表明在这些时期气候极端恶化,变率增大,洪水和干旱事件皆有发生。该研究对于泾河防洪减灾、水资源开发利用,对于揭示水文系统对于全球变化的响应规律,具有重要的科学意义。     

渭河下游全新世古洪水滞流沉积物研究

通过广泛的野外考察,在渭河下游发现了全新世古洪水滞流沉积物,对其进行了深入观察、地层划分和系统采样。在实验室内进行磁化率、烧失量、碳酸钙和粒度成分等多指标的分析测试。结果表明,这些古洪水沉积物以细粉沙为主,性质为粉沙质亚黏土,致密坚硬,具有水平或波状层理,与覆盖在河流阶地面的风成黄土和古土壤有着显著的区别。通过OSL测年断代,发现它们与渭河上游固川镇剖面的古洪水SWD为同一期特大洪水的沉积物。这表明渭河流域在3200—3000aBP发生了一组3次特大洪水事件。这个时期正是全新世大暖期结束之际,也就是中国历史上商代末期。渭河流域特大洪水事件的发生与全球性气候恶化转折密切相关。     

1953-2010年黄土洼天然淤地坝内洪水沉积物粒度旋回特征

利用¹³⁷Cs断代技术进行沉积物的测年,结合1953年以来的降雨资料,对黄土洼天然聚湫坝淤地的水成沉积物粒度旋回特征进行了分析。结果表明,坝淤地4 m沉积物是在近百年内形成的,物源比较单一,主要为洪水沉积物;降雨是影响沉积物粒度的主要因素;淤地坝内洪水沉积物粒度以粗粉砂为主,中砂含量很少,没有粗砂;沉积物剖面具有良好的沉积层理,剖面粒度旋回至少记录了42次较大的洪水事件,不同期次洪水沉积物之间粒度变化明显,反映了该区近百年内年流域侵蚀和降水量的变化。     

汉江与渭河大洪水滞流沉积物性质对比分析

通过广泛野外考察,在汉江上游和渭河干支流发现多次现代大洪水滞流沉积物(SWD),进行样品采集和粒度成分、磁化率特征对比分析。结果表明:汉江上游与渭河大洪水SWD的磁化率都很低,在(20～60)×10-8 m3/kg之间。这与渭河流域马兰黄土L1的磁化率相当。这也正是那些未受到风化成壤作用影响的新鲜沉积物的基本特征。汉江上游与渭河大洪水SWD粒度成分均以粉沙为主,沙级颗粒含量次之,粘土成分含量最少。它们主要是河流洪水悬移质和跃移质成分在高水位滞流环境当中的沉积物。与渭河相比,汉江上游大洪水SWD粒度成分更粗,沙级颗粒成分含量略多。汉江上游大洪水SWD性质主要是粉沙质亚沙土和沙质粉沙土。渭河大洪水SWD性质则主要是粉沙土、沙质粉沙土和粘土质粉沙土。这是因为汉江上游穿行于秦岭和巴山基岩山地之间,羽毛状分布的支流水系比降大,河流搬运动力强,在暴雨洪水期间,不断地向干流输入粗颗粒泥沙。而渭河流域为黄土高原,河流泥沙主要来源于粉沙质的黄土层和地表土壤。该研究成果对汉江上游和渭河流域防洪减灾和水土流失防治具有重要的科学意义。     

基于MIKE建模的城市生态公园行洪能力分析

[目的]预测并分析工程对河道行洪能力变化的影响,为城市生态公园工程防洪影响评价提供研究技术方法。[方法]基于MIKE 21建立城市生态公园工程河段的平面二维水流数学模型,以渭河宝鸡段为例,选取1954型洪水过程验证模型合理性,模拟3种典型流量下河道流场和水位的变化特征,讨论城市生态公园修建后对河道行洪能力的安全影响。[结果]3种典型流量洪水下沿线水位均低于堤顶高程,对城市行洪安全不构成威胁,因此行洪安全可以保证。但由于河道行洪宽度变窄左岸流速增大,加剧了对岸堤的冲刷,采取岸堤加固措施是极为必要的。[结论]河道形状的改变会影响水的流态,水流速度过大会影响河堤结构稳定性,最终影响河道的行洪能力。     

基于垂向混合产流模型的北京山区山洪预警模型构建

[目的]构建基于垂向混合产流模型的北京山区山洪预警模型,为临界雨量的计算提供理论基础。[方法]结合北京市的气候条件,选用垂向混合产流模型进行产流模拟,用单位线法和线性水库法进行坡面汇流模拟,用马斯京根法进行河道汇流模拟。安全流量则用淹没出流量代表。北京山区山洪预警模型中的参数可通过外业实验测定和历史数据率定获得。[结果]通过对降雨和流量历史资料的验证,确定性系数、洪峰流量、峰现时间、时效等级均符合洪水预报的要求和规定,是否发生山洪的预测结果也与实际情况一致,证明了该模型的准确性。[结论]该模型可以应用于北京山区的山洪预警,降低由山洪导致的人员伤亡与财产损失的可能性。同时,该模型还可为北京山区山洪灾害临界雨量的推求奠定基础。     

东北农牧交错带旱涝特征对气候变化的响应

[目的]从旱涝灾害角度分析气候变化对东北农牧交错带的影响,对该区的气候变化和旱涝特征进行研究,为充分利用气候资源,合理调配水资源,提高灾害应变能力提供科学依据。[方法]统计1960—2011年东北农牧交错带21个气象台站的逐月气温、降水资料,应用Mann—Kendall气候突变检验法、标准化降水指数(SPI)、样条函数插值法对该带旱涝状况的时空分布进行了分析。[结果](1)东北农牧交错带气候呈现出明显的暖干化趋势,SPI3表明春、夏、秋三季干旱事件增多,21世纪以来,春旱事件较为频繁,冬季降水略微增加;(2)气温突变发生在1988年,突变后,干旱的比例增加了20.7%,涝的比例增加了9.3%,降水处于"正常"的年份则大幅度减少,对该区极为不利;(3)SPI12低值中心由科尔沁沙地向东北延伸到松嫩平原,干旱面积有大幅度增加的趋势,东北农牧交错带中南部旱化较为严重。[结论]东北农牧交错带暖干化的趋势给该区农牧业带来不利影响,受旱地区应及时启动干旱预警紧急方案,开展抗旱工作。     

漓江流域洪涝灾害风险评价

[目的]探讨漓江流域发生洪涝灾害的可能及其空间分布范围,以期从流域生态水文功能的角度为区域洪涝灾害风险评价研究提供理论基础。[方法]通过基于表层土壤(0—10cm)最大、最小持水量和流域多年平均降雨量,采用地统计学和空间叠加分析的方法分析漓江流域地表土壤排水能力和年降雨量空间变异格局。[结果]漓江流域表层土壤排水能力的变异系数相比流域多年平均降雨量大,受外界随机性因素影响大,空间结构比降低。桂林市城区、临桂新区与灵川县城区3区交界范围为极易发生洪涝区域,而漓江流域中上游的3个保护区(猫儿山国家级自然保护区、海洋山和青狮潭水源林保护区)为不易发生洪涝灾害区域。[结论]考虑流域下垫面生态水文过程和气候(降雨)变化相结合的方法,能够预测和划分流域洪涝发生风险可能及其空间分布格局。其中,桂林市区与灵川县城交界范围为极易发生洪涝区域。     

基于改进熵权法和云模型的安徽省淮河流域防洪减灾能力评估

[目的]科学评估防洪减灾能力,为地区制定出科学有效的防洪减灾政策提供参考。[方法]由监测预警能力、防洪除涝能力、抢险救灾能力、灾害管理能力构成防洪减灾能力评估的指标模型,并采用最小相对信息熵原理和秩比法对传统熵权法进行改进,各指标权重由改进的熵权法来计算,然后用改进熵权法以及云模型来建立评估模型,并用来评估安徽省淮河流域的防洪减灾能力。[结果]淮河流域内的防洪减灾能力处于中下等水平;空间差异分布比较明显,流域北部相对高于南部,流域东部相对高于西部;市辖区的防洪减灾能力相对较高,县域防洪减灾能力相对较低;其中肥西县和淮北、蚌埠、淮南、滁州市防洪减灾能力处于高水平;长丰、五河、凤台、萧县和天长、阜阳、六安市属于相对较高水平;肥东、濉溪、砀山、泗县和宿州、界首、明光市为中等水平;其余市县则为相对较低水平。[结论]通过防洪减灾能力评估结果,可以找出流域内各城市防洪减灾能力的差异及存在的薄弱环节,提高流域内整体防洪减灾能力。     

1960-2013年广东省梅江流域径流特征及其对降水的滞后效应

[目的]全面了解梅江流域的水文特征及其变化趋势,为河流水量调节、防洪防汛及流域生态环境保护等方面提供决策依据。[方法]以该地区的典型河流梅江为例,利用1960—2013年流域的径流、降水数据,结合累积距平、变异系数、集中度和集中期等数理方法,对梅江的径流量、降水量在年代、年际、季节等时间尺度上进行分析,并用集中期来反映径流对降水变化的滞后效应。[结果]梅江径流量年际变化整体呈下降趋势,递减率为5．79 mm／10 a ;流域径流主要集中在4—9月,季节上主要集中在夏季和春季,径流集中期主要集中在5月下旬至7月中旬;流域内多年降水量呈波动减少趋势,但减少幅度很小,降水集中期主要集中在5—6月;流域内年径流量与降水量存在极大的相关性,并呈线性回归关系（r ＝0．824＞0．428＝ R0．001,54,回归显著水平超过0．001）,流域径流对降水具有滞后效应,多年平均滞后时间为21 d ,且滞后天数随着时间推移呈扩大趋势。[结论]可以推测是人类活动改变了地表覆被状况或者是气候的变化。     

基于GIS和FloodArea水动力模型的重庆市山洪灾害风险区划

[目的]开展重庆市山洪灾害风险评估与区划,为该地区山洪防灾减灾提供相应参考。[方法]依据自然灾害风险评估理论,从致灾因子危险性、孕灾环境脆弱性、承灾体暴露性、防灾减灾能力4个方面选取指标,构建重庆市山洪灾害风险评估模型。结合相关气象、生态和社会经济数据,运用GIS空间数据分析完成重庆市山洪灾害风险区划。[结果]重庆市山洪灾害致灾因子危险性在合川和江津大部地区为高风险区,孕灾环境高脆弱区主要位于长江、嘉陵江沿江河谷地带,承灾体暴露性在重庆市主城区、南川、武隆、涪陵、城口为高暴露区,重庆东北部和东南部大部地区为低防灾减灾能力区。[结论]总体评估而言,重庆市山洪灾害风险的高风险区主要位于重庆东北部的巫溪、东南部的酉阳和彭水、西南部的江津和西北部的合川。     

基于土地综合承载力的西安市适度人口测度

[目的]测度和分析西安市2001—2011年的适度人口及其变化情况,探讨人口承载力变化的特征与原因,提出优化对策。[方法]食品承载力模型、生态足迹模型、改进的经济承载力模型和改进的综合承载力模型。[结果]2001—2011年,西安市的适度人口数量及结构呈现出阶段性变化;2004年开始,西安市人口承载赤字一直存在,并在经历一个快速增长阶段后出现缓和趋势;西安市经济人口承载力较强,而食品和生态人口承载力不足。[结论]提高区域综合承载力,土地承载是基础,经济承载是关键,生态承载是限制。