论文摘要
河流洪水常常淹没良田、道路和村庄，给人们的生命和财产造成严重损失，它的研究受到了人们的高度重视。研究关中平原约100年来河漫滩相沉积物的分布及其颗粒成分，测定河漫滩相沉积物的重金属含量特点，对揭示历史时期渭河流域洪水演变规律、大洪水事件、渭河水质恶化的特点、渭河流域植被破坏和水土流失的原因有重要科学意义，对预测渭河水环境的发展趋势和治理渭河污染具有极其重要的现实意义。本文基于详细的野外观察，分别在周至、眉县渭河高漫滩上ZZ剖面、MX剖面中采集了189个样品。对这189个样品进行粒度成分、重金属元素以及磁化率测定，并利用红噪声软件和历史文献资料分析了洪水发生周期，探讨了洪水与气候变化的关系，得出以下结论：1．周至与眉县河漫滩沉积物作为洪水时期的沉积物能够记录河流洪水发生的信息。粒度成分作为代表水动力大小的指标，在河漫滩沉积古洪水记录研究中具有不可取代的重要作用。利用粒度指标能够对渭河河漫滩沉积物进行分层，从而能够确定洪水的期次。ZZ、MX剖面厚度各为1.90米，共分为16个沉积阶段，指示了至少16次大小不同的洪水。ZZ、MX剖面最上层为最新洪水沉积，即2005年大洪水沉积，最上层之下的其它15层为过去洪水发生时期形成的沉积层。据剖面分布和对比推断，ZZ、MX剖面记录的16次洪水是大约为近120年来发生的洪水。2．ZZ、MX剖面随深度具有明显的粗细变化节律。其中ZZ、MX剖面第1、2、3、5、6、7、8层粒度较第4、9、10、11、12、13、14、15、16层细，在消除了沉积厚度引起的地形增高对粒度成分的影响之后，可以确定这16个阶段洪水深度和规模由大到小的变化顺序为：第15阶段＞第12阶段＞第13阶段＞第16阶段＞第14阶段＞第9阶段＞第10阶段＞第11阶段＞第4阶段＞第1阶段＞第2阶段＞第6阶段＞第5阶段＞第7阶段＞第8阶段＞第3阶段。其中第12、15、13、16、14、9、10、11、4、1阶段为大洪水阶段，2、3、5、6、7、8阶段为常遇洪水阶段。3．历史资料的统计和软件计算表明，周至、眉县渭河洪水发生具有一定的周期性，比较显著的有11年周期和2—7年周期等，分别和太阳活动11年周期以及热带海洋地区ENSO周期相对应。说明太阳活动和低纬海洋—大气耦合对该地区洪水发生可能具有重要影响。4．研究剖面重金属元素含量与沉积物粒度组成有较好的相关性，表现为沉积物粒度成分细，重金属含量高；粒度成分粗，重金属含量相应较低。周至剖面的重金属元素含量在垂向变化非常显著，由下到上呈由少变多的趋势。这说明人们在耕作时使用的化肥、一些工矿企业的“工业三废”和人们的生活污水等污染了土壤，反映了人类活动使得渭河的水污染加强。5．渭河大洪水的形成大主要是由于年降雨量增加造成的，其次是短时间的暴雨造成的。此外，人们毁林垦荒，陡坡垦殖，滩区种植农作物等也加剧了洪水的发生。6．近400年来渭河地区洪水频次变化与太阳黑子数以及我国东部地区温度变化在几十年尺度上呈近似反相关关系，在太阳黑子数多的时期，我国东部地区温度较高，但渭河地区洪水发生频次较少，相反，当太阳黑子数少的时期，我国东部地区温度较低，渭河地区洪水发生频次较高。7．渭河中游洪水沉积与下游洪水沉积相比，具有洪水沉积厚度小，粒度粗的特点，指示洪水深度小，动力强。