基于河流出山口冲洪积扇岩层结构的古洪水序列重建方法

摘要

本发明涉及古洪水水文学研究领域。一种基于河流出山口冲洪积扇岩层结构的古洪水序列重建方法，在预重建古洪水序列的河流出山口冲洪积扇上沿水流方向布置几个纵剖面，按照一定的间隔布置地质勘探钻孔进行地质勘探，根据获得的地质勘探资料绘制各剖面的岩层结构剖面图；根据岩层结构剖面图，在各剖面的最前缘选定一个包含各岩层的点位；在选定的点位上布置钻孔进行地质勘探，获取岩性，分析每一岩层的最大岩石颗粒；建立水动力学模型，模拟将上述最大岩石颗粒从冲洪积扇扇顶冲到上述位置所需最大流量；据此推算各岩层所对应年代河流出山口的最大流量；采用同位素测年技术，测定上述各点位各岩层所形成的年代；根据上述推算的洪峰流量及年代，建立古洪水序列。

说明书

技术领域

本发明涉及古洪水水文学研究领域，尤其是涉及一种古洪水序列重建的方法。

背景技术

在大型水利水电工程等高危工程建设中，需要计算诸如百年、千年甚至万年标准的洪水，而目前已有的实测洪水记录一般只有几十年，即使加上历史调查洪水也远远不能满足这种要求。当实测洪水记录和历史洪水记录不能满足要求时，将造成洪水频率分析与设计洪水计算产生很大的不确定性，直接影响计算结果的可靠性。而通过古洪水重建，可以将河流洪水记录延长到百年、千年、乃至万年尺度，可大大延伸洪水信息的时间跨度。加入古洪水资料后的设计洪水结果与无古洪水资料的设计洪水结果相比，在参数区域协调平衡规律上更符合区域特性，结果更合理，能有效提高设计洪水的可靠性。目前，古洪水重建主要采用平流沉积物，但是作为洪水指示物的平流沉积物及其尖灭点在野外并不容易找到，另一方面该方法难以建立古洪水序列。因此，研究简单可行的古洪水资料重建的方法，具有极高的理论和实际价值。

发明内容

本发明提出了一种基于河流出山口冲洪积扇岩层结构的古洪水序列重建方法。采用本方法能够根据河流出山口所形成的冲洪积扇的岩层结构，建立河流古洪水序列资料。

本发明所采用的技术方案：

一种基于河流出山口冲洪积扇岩层结构的古洪水序列重建方法，实现过程如下：

1）在预重建古洪水序列的河流出山口冲洪积扇上布置几个沿水流方向的纵剖面；

2）在所述纵剖面上按照一定的间隔布置地质勘探钻孔位置；

3）在所述地质勘探钻孔位置上进行地质勘探，根据获得的地质勘探资料绘制各剖面的岩层结构剖面图；

4）根据上述岩层结构剖面图，在各剖面的最前缘选定一个包含各岩层的点位；在选定的上述各点位上布置钻孔，进行地质勘探，获取岩性，分析每一岩层的最大岩石颗粒；

5）建立水动力学模型，模拟将上述最大岩石颗粒从冲洪积扇扇顶冲到上述位置所需最大流量；

6）根据上述各剖面上的最大流量，推算各岩层所对应年代河流出山口的最大流量，即洪峰流量；

7）采用同位素测年技术，测定上述各点位上各岩层所形成的年代；根据上述推算的洪峰流量及年代，建立古洪水序列。

本发明的有益效果：

1、本发明基于河流出山口冲洪积扇岩层结构的古洪水序列重建方法，包括地质勘探、水动力学模拟、地质测年等主要环节。本方法可以重建得到各时期的古洪水，从而可以建立古洪水序列。作为本发明古洪水指示物的出山口冲洪积扇在野外容易寻找到；根据岩层结构，用水动力学模型模拟，容易得到最大洪峰流量。

2、本发明基于河流出山口冲洪积扇岩层结构的古洪水序列重建方法，能够为水利水电工程、防洪工程以及流域规划提供更长系列的洪水资料，对工程建设具有重大的实际意义；能够进一步推动古洪水研究方法的进步。

附图说明

图1所示为本发明实施例地质勘探钻孔位置布置平面图；

图2所示为本发明实施例纵剖面图及钻孔位置布置图；

图中：1-河流出山口冲洪积扇、2-扇顶、3-扇缘、4-纵剖面布置线、5钻孔布置位置、6、包含各岩层的钻孔。

具体实施方式

下面通过具体实施方式，对本发明的技术方案做进一步的详细描述。应当注意的是，本发明公开的实施例只是示例性的，不应以本文的实施例作为本发明权利范围的限定。

本领域技术人员应当理解，发明实施例中描述的技术特征或者技术特征的组合不应当被认为是孤立的，它们可以被相互组合从而达到更好的技术效果。

如图1-图2所示，本发明基于河流出山口冲洪积扇岩层结构的古洪水序列重建方法，根据出山口冲洪积扇岩层对洪水过程的记录，重建古洪水序列，包括：

（1）如图1所示，在预重建古洪水序列的河流出山口冲洪积扇上布置几个纵剖面；

（2）在所述纵剖面上按照一定的间隔布置地质勘探钻孔位置；

（3）所述钻孔间隔不大于10米；

（4）在所述地质勘探钻孔位置上进行地质勘探；

（5）如图2所示，根据上述地质勘探资料，绘制各剖面的岩层结构剖面图；

（6）根据上述岩层结构剖面图，在各剖面的最前缘选定一个包含各岩层的点位；

（7）在上述各点位上布置钻孔，进行地质勘探，获取岩性，分析每一岩层的最大岩石颗粒；

（8）建立水动力学模型，模拟将上述最大岩石颗粒从冲洪积扇顶冲到上述位置所需最大流量；

（9）根据上述各剖面上的最大流量，推算各岩层所对应年代河流出山口的最大流量，即洪峰流量；

（10）采用同位素测年技术，测定上述各点位上各岩层所形成的年代；

（11）根据上述推算的洪峰流量及年代，建立古洪水序列。

本发明基于河流出山口冲洪积扇岩层结构的古洪水序列重建方法，可以重建得到各时期的古洪水，从而可以建立古洪水序列；能够为水利水电工程、防洪工程以及流域规划提供更长系列的洪水资料，对工程建设具有重大的实际意义。