基于HEC-RAS模型的汉江上游东汉时期古洪水事件研究

通过对汉江上游古洪水研究成果的整理,发现6个黄土-古土壤沉积剖面可能记录东汉时期一次古洪水事件。选取其中分布较为集中的4个沉积剖面(LJZ、TJZ、QFC-B、LWD-A)所在河段为研究对象,根据合适的地形数据及水文参数,运用HEC-RAS模型对东汉时期古洪水事件进行了水面线计算和演进模拟研究。结果表明,4个沉积剖面的模拟水位与野外调查计算水位较好吻合,误差均小于0.25%;河段内洪峰传播时间历时约3 h,洪峰流量削减1.43%,这符合汉江上游的洪水传播特性。这一方面说明基于HEC-RAS模型对于沉积纪录的东汉时期古洪水事件的模拟结果较为可靠;另一方面也说明4个沉积剖面可能记录东汉时期一次古洪水事件。该研究对于充分认识汉江上游的洪水运动规律具有一定的科学意义;对于流域的防洪减灾和洪水预报具有重要的现实意义。     

高校地理科学创新实验班课程结构优化研究

为了达到地理科学创新实验班厚基础、宽口径、强能力、高素质的培养目标,从课程设置的角度分析了现行高校地理课程设置与创新人才培养目标之间存在的偏差,并提出了地理科学创新实验班课程结构优化的思路与对策.     

汉江上游谷地黄褐土粒度组成特征及其意义

对汉江上游谷地河流一级阶地上黄褐土的粒度组成进行了分析.结果显示:剖面下部黄土的粒度参数数值(σ=1.72,Kg=1.03,S=1.15)和粒度分布曲线与古土壤的参数(σ=1.73,Kg=1.03,S=1.15)和曲线一致,而与区内典型洪水滞流沉积物洪水SWD(σ=1.9,Kg=1.10,S=1.20)不同;在粒度成分三角图中,黄土和古土壤集中落在小的区域内,而洪水SWD呈分散分布;黄土的Y值均小于—2.741 1,而洪水SWD大多数样品Y值大于—2.741 1.这证明汉江上游谷地古土壤S0继承了黄土的基本特征,两者具有风成堆积物的特性.与渭河谷地典型黄土对比,汉江上游谷地的黄土粒度与其十分相似,说明二者具有同源性.     

基于粒度端元分析的甘肃天水全新世古泥流沉积事件研究

应用端元模型分析法对天水赵家崖(ZJY)全新世黄土-古土壤剖面粒度数据进行反演,分离出4个端元组分.结果表明,由于古泥流是在流水作用下对黄土物质搬运沉积的产物, ZJY剖面野外观察发现及室内0.1 mm颗粒筛选判定的3期7次泥流事件均表现为上层端元1相对富集,而下层端元4富集的现象,反映了泥流沉积物的正粒序特征.通过与淮河上游卢庄村古洪水SWD粒度端元分析对比发现, ZJY剖面古泥流端元组成更为复杂,且分选更差,反映出古泥流与古洪水SWD搬运沉积动力的差异,进一步证明ZJY剖面野外观察发现的3期共计7次泥流事件的真实存在.     

渭河宝鸡峡全新世古洪水事件研究

通过对渭河流域的调查,在渭河上游宝鸡峡谷发现了含有典型古洪水滞流沉积层的全新世黄土古土壤剖面.对该剖面进行磁化率、烧失量、碳酸钙、粒度等指标的分析测定和论证,明确了古洪水滞流沉积物的基本特点,揭示出全新世古洪水事件的沉积学记录.根据这组古洪水沉积层出现的地层位置和磁化率等气候变化指标,通过与渭河流域诸多剖面的对比,并且结合该剖面所含的龙山文化层和西周文化层考古学断代,确定渭河宝鸡峡谷全新世特大洪水事件发生在3 200~3 000 a B.P..     

陕北多沙区乡村聚落水蚀泥沙粒度分布研究

目的分析研究陕北多沙区乡村聚落水蚀泥沙分布规律,探讨乡村聚落的土壤侵蚀问题,为加强该区的水土流失治理提供理论依据。方法建立乡村聚落径流、泥沙观测小区,根据观测的降雨径流泥沙数据资料,在粒度分析实验室用英国生产的Mastersizer-S型粒度仪测定样品粒度,对侵蚀泥沙样品进行粒度分析。结果陕北乡村聚落侵蚀泥沙的粒径分布呈"M"型,有2个明显的波峰,分别是10~50μm的粗粉沙和1~5μm的粘粒,其中粗粉沙的含量最多,达到了40%左右,粘粒的含量次之,达到了20%左右,二者的含量总共达到了60%以上;但是,通过对庭院、户间道路和户间空地的侵蚀泥沙在相同降雨条件下进行分析发现,侵蚀泥沙粒度在共性之中却有一定的差异性:在相同的降雨强度下,侵蚀泥沙粒径中<5μm细颗粒的含量以户间道路最少,庭院和户间空地次之,而>50μm颗粒的含量却以户间道路为最多,庭院和户间空地次之。结论陕北多沙区侵蚀泥沙中主要是粗粉沙和粘粒物质;户间道路径流挟沙能力最大,侵蚀强度也最大,可携带走较多的粗颗粒泥沙,和较少的细颗粒泥沙;而庭院和户间空地径流挟沙能力最小,携带走的是大量的细颗粒泥沙,粗颗粒泥沙较少。这说明在加强治理黄土高原乡村聚落中土壤侵蚀的同时,聚落中户间道路的土壤侵蚀问题应不可忽视。     

汉中盆地军王村黄土-古土壤剖面的色度特征及机理

对汉中盆地城固县军王村(JWC)剖面的色度参数进行分析,并结合磁化率、烧失量、氧化铁进行主控因素的研究。结果表明:亮度(L*)含量的变化与有机质含量密切相关,红度(a*)的变化与氧化铁含量密不可分;色度参数曲线与磁化率曲线具有同步的变化趋势,其中L*、a*、a*/b*对气候响应敏感,能作为较好的气候替代指标,记录了该区的气候和成壤环境变化;各色度参数的变化趋势反映了晚更新世末期气候冷干→全新世初期气候开始转向暖湿→全新世中期气候湿热→全新世晚期气候暖湿降低,但晚更新世末期的气候并不是持续稳定的,在38.8~25.6 ka BP期间出现了短暂的相对温暖湿润的阶段。     

甘肃天水全新世黄土粒度、磁化率特征及其古气候意义

结合光释光测年和文化遗迹的断代技术,在系统测试甘肃天水师家崖黄土-古土壤剖面的磁化率和粒度基础上,分析天水黄土-古土壤的沉积学特征和成壤演化特征,揭示天水地区全新世以来的气候变化规律.结果表明:师家崖剖面是典型的风成堆积的黄土剖面,全新世剖面中粒度组成主要以粗粉砂(16～63μm)和细粉砂(2～16μm)为主,平均质量分数分别为54.9%、20.3%,其次为黏粒和砂粒;粒度参数显示,粒度组成较均一,分选性较好,峰态呈中等,偏度属正偏型.黏粒、细粉砂、黏粒/粗粉砂和磁化率在古土壤层出现高值,在黄土层为低值;而粗粉砂变化趋势相反.天水地区全新世时期气候变化可以分为3个阶段:全新世早期(11 500～8 500 aBP)气候温凉;全新世中期(8 500～3 100 aBP),气候总体上温暖湿润,但并不持续稳定,其中7 000～6 000 aBP出现气候波动;全新世晚期(3 100 aBP以来),气候又进入一个相对温凉少雨的时期.     

汉江上游旬阳段古洪水水文学研究

通过对汉江上游流域的广泛考察,在旬阳县高店铺-构元乡河段发现典型的全新世古洪水滞流沉积剖面.在此基础上,采集样品进行粒度成分和磁化率等分析测试.结果表明这些沉积层是古洪水在高水位滞流环境中的沉积物.根据地层学对比分析,确定由其记录的古洪水事件分别发生于全新世早期大约9 500—8 500aB.P.和全新世晚期3 200—2 800aB.P..根据沉积学和水文学原理恢复其洪峰水位,采用比降法模型,计算出古洪水洪峰流量介于43 290～49 130m3/s之间.利用2010年大洪水洪痕恢复计算洪峰流量,对古洪水洪峰流量计算结果进行了验证,结合历史洪水和观测洪水数据,获得了万年尺度洪水洪峰流量与频率关系.     

汉江上游归仙河口剖面地球化学特性及其意义

对汉江上游谷地归仙河口剖面的常量元素分布进行研究,结果显示:归仙河口剖面风成黄土的化学成分以SiO2、Al2O3和Fe2O3为主,Ca、Na、Mg、Si相对于K表现为迁移淋失,Fe、Al相对富集,元素的活动性及迁移序列为CaNaMgSiKAlFe,Ca、Na、K的迁移特征说明其达到中等风化阶段.化学蚀变指数、K2O/Na2O、SiO2/Al2O3、(CaO+K2O+Na2O)/Al2O3和(Al2O3+Fe2O3)/(MgO+CaO+Na2O)等地球化学参数,说明古土壤S0形成时期的化学风化最强烈,黄土L1、Lt和L0形成时期的风化作用相对较弱;揭示汉江一级阶地抬升(18.0ka B.P.前后)以来气候干冷,11.5ka B.P.开始气候转向暖湿,8.5ka B.P.开始气候最为暖湿,3.0ka B.P.开始气候骤然恶化;并记录到4次洪水事件,分别发生在12.5~12.4ka B.P.、7.5~7.0ka B.P.、3.1~3.0ka B.P.和1.0~0.9ka B.P.期间.