渭河咸阳段近代洪水沉积物粒度分形特征研究

对渭河咸阳段高漫滩沉积物的粒度分形进行了研究。首先确定沉积物粒度分布具有分形特征的无标度区,然后计算出分维数。在无标度区范围内相关系数R2均大于0.95,沉积物粒度平均分维值为2.12,说明沉积物粒度分布具有很好的分形特征。将分维值作为一种新的沉积物粒度分析参数,与其传统粒度参数如平均粒径、标准偏差(σ)、偏度(SK)、峰度(KG)进行比较,利用SPSS软件分析Pearson相关系数,得出粒度分维值与其平均粒径的相关系数为0.807,与其标准偏差的相关系数为0.707,与其峰度的相关系数为0.675,与其偏度的相关系数为0.112。分析结果表明,沉积物粒度分维值与其平均粒径、标准偏差、峰度呈现明显的正相关关系,与其偏度呈现出并不明显的正相关关系。     

渭河(咸阳段)表层沉积物中重金属形态分布特征

采用欧共体修正BCR四步连续提取法对渭河(咸阳段)的表层沉积物的重金属(Pb,Cr,Cu,Ni,Mn和Zn)形态进行了研究.结果表明,Cr,Ni和Zn主要以残渣态的形式存在,分别为97.91%,66.36%和73.68%,表现出很高的稳定性.而Pb和Mn仅在乙酸提取态含量分别达27.66%和38.49%时表现出一定的生物有效性和潜在危害性."非稳定态"重金属的空间分布特征是沣河渭河交汇处上游位含量最高,其次为渭河3号桥下,沣河渭河交汇处下游含量最低.     

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...     

渭河水患成因与治理对策初探

渭河水患已严重影响到渭河下游两岸人民生命财产安全.通过对历史洪峰流量与洪水水位的对比分析、文献资料分析和实际调查等方法,得出渭河水患的主要成因是:渭河上游黄土高原地区毁林开荒,造成水土流失,加大了泥沙量;下游两岸防洪堤坝的修建,限制了河水流动范围,影响行洪泻洪,造成泥沙沉积.黄河三门峡工程的修建,加剧了泥沙沉积,抬高了河床高度,使渭河成为地上悬河,遇到洪水极易毁堤,形成水灾.治理渭河首先要理清思路,在方法和措施上要有突破和创新,在治渭方略上要以疏为主,疏堵结合,关键是要降低河床高度.要综合治理,工程措施与生物措施并举,科学调水调沙,退田还河.惟有这样,方可确保渭河安澜.     

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。     

西安市东郊渭河河漫滩沉积与洪水变化

[目的]通过揭示历史时期洪水的演变,科学地预测洪水的发生,以求减少洪水灾害造成的损失。[方法]通过分析西安市东郊水流村剖面106个样品的粒度组成,研究了西安市渭河近230a来的洪水事件。[结果]剖面厚度约5m,沉积物主要由粗粉砂、极细砂、中砂和粗砂组成,在各层中变化明显,能够指示古洪水的变化。粒度成分和粒度参数指示,研究剖面中的洪水沉积可分为21层,表明西安市渭河近230a来至少发生了21次洪水事件,各阶段的洪水动力大小为:第18阶段17阶段15阶段16,19阶段21阶段4,5阶段3阶段1,2阶段6,7阶段10阶段11阶段8,9阶段13,14阶段12阶段20阶段。在研究剖面发生的21次洪水事件中,除第20次洪水外,其余洪水发生时河漫滩上的洪水深度均大于2m,均为大洪水事件。[结论]洪水沉积层的分布和粒度成分指示,第3,5,7,8次大洪水的发生是由于当年降水量的显著增加造成的,其余次洪水的发生可能是当年降水量增加造成的,也可能是当年降水量没有增加而是由于当年降水量集中造成的。     

渭河关中段近400a来洪涝灾害变化研究

通过历史文献资料的整理和统计分析的方法,对1600-1995年396a间渭河关中段洪涝灾害发生频次、等级和周期进行了研究.研究结果表明,渭河关中段在这一时段内共发生了99次洪涝灾害,平均约4a出现1次;其中轻度涝灾52次,中度涝灾35次,大涝灾8次,特大涝灾4次.根据洪涝灾害频次变化,可将这一时期洪涝灾害分为3个阶段,其中1600-1669年和1670-1859年属洪涝灾害少发阶段,但两阶段的变化趋势不一样,前者主要以灾害加剧为特征,后者则主要以灾害频次稳定为特征;1860-1995年是洪涝灾害多发阶段.周期分析发现准3 a洪水周期最为明显,其次是7.14 a的周期.初步判断准3 a洪水周期可能与ENSO(赤道厄尔尼塔和南方涛动是一种海气耦合过程,统一称为ENSO)的2～7 a周期存在一定联系.     

渭河流域百年尺度水旱特征及其影响因素

[目的]分析渭河流域在气候变化下百年尺度的旱涝特征及其影响因素,为区域水资源规划管理、生态环境建设与保持、气候预估及防灾减灾工作提供科学支持。[方法]通过收集1800—2017年历史资料重建旱涝序列,采用小波变换、滑动t检验、滑动相关等方法探究渭河近200 a来的旱涝规律,并探讨引起旱涝的可能原因。[结果]渭河流域近200 a来轻旱出现频率最高,大涝出现频率最低,前100 a上游以旱为主,下游以涝为主,后100 a则相反,中游旱涝变化波动较小。旱涝变化第一主周期上游为18 a,中游62 a,下游10 a,以中小周期为主。ENSO指数与渭河旱涝序列的滑动相关系数与ENSO方差下降的一致性,表明渭河旱涝与ENSO之间的遥相关机制。对比发现太阳黑子与旱涝存在显著相关关系,旱涝周期与降水分析表明两者在短周期下变化较为趋同。[结论]渭河旱涝前后突变有很高的继承性,与气候环境变化密切相关;旱涝空间差异明显,且太阳黑子谷值时更应注意防灾减灾。     

近200年来渭河流域干旱洪涝事件特征

通过对渭河流域1813—2017年旱涝灾害资料的收集整理,重建旱涝等级以及指数序列,采用滑动t检验及小波分析等方法,分析了渭河流域近200年来旱涝变化规律。结果表明:近200年来渭河流域发生水旱灾害共111次,水灾和旱灾分别发生了55次和36次,同年水旱灾害交替出现20次,发生频率由高到低依次为:轻度旱灾 > 中度旱灾 > 轻度涝灾 > 旱涝交替 > 中度涝灾 > 重大涝灾及重大旱灾。旱涝灾害的发生具有明显的阶段性:1833—1880年、1914—1933年为中度和重大旱灾的多发期,1894—1910年、1933—1939年为中度和重大涝灾多发阶段。旱涝演变存在5~7年、10~11年、18~20年、60年和105~110年周期震荡。110年左右的周期震荡最强,为第一主周期,第二主周期为60年,第三主周期为20年,同时检验出旱涝有5个突变年,分别为1825年、1881年、1914年、1933年及1981年。空间分布上,渭南地区旱灾发生频率最高,天水和铜川次之,渭河源头处发生频率最低。西安、渭南涝灾发生频率最高,天水、宝鸡、咸阳次之,渭源和铜川涝灾发生频率最低。     

渭河西安段水体重金属污染现状及其健康风险评价

以Hg,Cd,Cr6+,Pb,As,Cu,Zn和Se为研究对象,采用单因子水质标准比较法、重金属污染指数法(HPI)对渭河西安段水体的重金属污染现状进行了分析,并采用USEPA的健康风险评价模型对其健康风险进行了评价。结果表明,2012年渭河西安段水体中Pb和Cd未检出,依据《地表水环境质量标准(GB3838—2002)》渭河西安段水体中存在一定的Hg污染,其余重金属含量水平在Ⅰ—Ⅱ类标准范围内;渭河西安段水体HPI值为32.74,小于污染临界值100,说明其重金属污染尚处于可接受水平;研究涉及的重金属的非致癌和致癌健康风险均处于可接受水平,As引起的健康风险最大,其致癌健康风险值为8.50×10-5,接近可接受水平的上限(10-4),应引起环境管理部门的特别关注。     

近60年来渭河甘肃段径流演变及驱动因素

分析径流量的长期变化趋势并研究其影响因素是高效利用地区水资源的前提。为明确气候变化与人类活动对渭河甘肃段径流的影响,利用Mann-Kendall方法和R/S方法,分析了渭河甘肃段径流、降水与气温等水文气象要素的变化趋势;利用小波分析对径流的周期性特征进行了研究;通过Mann-Kendall方法与累积距平法判定了径流变异年份,并将整个研究周期分为基准期与人类影响活动期;通过累积量斜率变化率法定量计算了气候变化与人类活动对径流变化的贡献。结果表明：(1) 1953—2010年,渭河甘肃段径流量与降水量整体呈下降趋势,气温呈显著上升趋势。(2)径流突变出现在1991年,人类活动影响期较基准期径流量下降8.02亿m³,其中气候变化对径流量减少贡献率为37.57%,人类活动影响占比62.43%。综上,人类活动对径流的影响占据主导。研究阐明了渭河甘肃段未来水文气象变化趋势,并对径流变化驱动因素的定量分析,为地区水资源的高效利用提供了理论依据。     

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。