青藏高原北部那陵格勒河流域现代洪水过程和古洪水沉积物光释光年代学及粒度特征

摘要

那陵格勒河是青海省第一大内陆河，易在夏季引发洪水危及柴达木盆地重要的四湖工业盐区的盐类资源和工业生产，造成严重经济损失。同时，那陵格勒河是四湖地区的重要水源。对那陵格勒河流域的现代洪水过程和古洪水研究，有助于总结那陵格勒河流域水文特征，揭示区域洪水发生规律，提高下游盐湖洪水预见性。为今后调配洪水资源、保护四湖工业盐区的盐类资源和正常生产至关重要，具有明显的社会和经济效益。同时，通过对那陵格勒河流域的古洪水沉积物的光释光年代学和粒度特征的研究，不仅对相邻流域的古洪水沉积物研究提供参考依据，而且对应对未来气候变化提供科学价值和现实意义。
　　本文利用“3S”技术，结合野外实地调查采样与室内数据处理、实验分析相结合的方法，探讨那陵格勒河流域现代洪水过程与古洪水沉积物光释光年代学及粒度特征，研究结果表明：⑴基于ArcGIS10.1实验平台利用DEM数据，从流域产汇流形成以及洪水调蓄角度提取那陵格勒河山谷段进行流域特征。结论如下：流域地貌特征表明产汇流面较大，地面侵蚀过程较强，重力侵蚀过程较弱；流域水系为狭长形弯曲河道，主河道比降小。实际沟谷网络密度为1.71～2.32 km/km2；流域地貌特征使子流域的沟谷集水面广量大且速度快，易形成大的径流汇入主河道。但流域水系特征可降低主河道汇流速度，延长汇流时间，有利调蓄，洪峰不易集中。⑵现代洪水过程的试探分析结果如下：1960年发生最大洪峰之前67天内，存在5个时间段连续阴雨天气，第Ⅱ、Ⅲ期的降水应该为最大洪峰的主要降水来源。第Ⅱ期连续阴雨降水开始时间（6月28日），距出山口水文站最大洪峰（8月6日）为39天。最大降水量发生时间距最大洪峰出山口时间为21天；在不考虑降水量消耗于下渗、植物截留、蒸发和填洼的情况下，研究区山谷段流域的滞时约34.78天，汇流时间约57.97天，峰现时间约38.65天，降水量对洪水流量的贡献率为60.88％。通过与相关研究进行对比表明结果均为可接受值，为今后进一步研究该地区水文提供参考数据。⑶2010年四湖地区水体的卫星数据表明：2010年四湖地区的最高洪水位出现时间与上游山谷段流域最大洪水出现时间存在约1个半月滞后期；不同湖泊的最高洪水位出现时间不一样，滞后时间也不同。⑷通过OSL方法和粒度分析对那陵格勒河山谷段流域出山口古洪水沉积物研究有以下结论：古洪水沉积物的石英颗粒存在标准生长曲线，且呈线性生长，再生剂量远未饱和，存在基本统一的标准生长曲线。SAR+SGC法适合那陵格勒河古洪水沉积物测试。部分样品存在年代均偏老，可能是样品中不充分曝光的组分较多导致；通过粒度分析，表明古洪水沉积物是在低能、水动力较弱的沉积环境下沉积正偏态、分选较差的“高斜悬浮-跃移”两段式搬运的砂质粉砂。在一次特大洪水形成的沉积物中，具有“细-粗-细”的韵律变化。这可能为青藏高原北部那陵格勒河流域的特殊地理区位条件下形成的特殊沉积层理韵律变化模式；结合OSL年代数据和粒度数据表明，在6.0kaB.P.以来，存在两期特大古洪水频发期，即6.0～5.7kaB.P.和4.7～3.5kaB.P.，至少发生8次特大洪水。

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第一章 绪论

1.1 研究背景

1.2 国内外研究现状

1.3 研究目标、研究内容和技术路线

第二章 研究区概况

2.1 那陵格勒河流域区域位置

2.2 那陵格勒河流域自然条件概况

第三章 数据来源及研究方法

3.1 数据来源

3.2 研究方法

第四章 现代洪水过程分析

4.1 山谷段流域地貌特征和水系特征

4.2 高原北部降水天气

4.3 研究区日潜在蒸发量和日降水量

4.4 水静力学单元产流计算模型和SCS模型应用

4.5 山谷段流域洪水与四湖地区水体涨水期与滞后期估算

第五章 古洪水研究

5.1 古洪水沉积物光释光测年

5.2 古洪水沉积物粒度特征

5.3 古洪水分析

第六章 结论与展望

6.1 结论

6.2 展望

参考文献

致谢

个人简历

硕士期间发表的论文及著作