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秦岭南北河流不同时间尺度洪水水文学比较研究

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'分类号P534密级公开学号121855KmiiH■■■隠誦腿i|刪画備iM硕±学位论文(学术型)题目秦岭南北河流不同时间尺度洪水水文学比较研究作者姓名刘科指导教师姓名查小春副教授—级学科名称地理学??二级学科名称自然地理学提交论文日期二〇—五年六月 学位论文原创性声明本人声明所呈交的学位论文是我在导师的指导下进巧研巧工作所取得的研究成果,。尽我所知,除文中已经注明引用的内容和致谢的地方外本论文不包含其他个人或集体己经发表或撰写过的研巧成果,也不包含本人或他人己申请学位或其他用途使用过的成果。对本文的研巧做出重要贡献的个人和集体,巧已在文中作了明确说明并表示谢意。本学位论文若有不实或者侵犯他人权利的一切相关的法律责,本人愿意承担任。作者签名:日期:7A,年6月曰)y咬学位论文知识产权及使用授权声明书本人在导师指导下所完成的学位论文及相关成果,知识产权巧属陕西师范大学。本人完全了解陕西师范大学有关保存、使用学位论文的规定,允许本论文被查阅和借阅,学校有权保留学位论文并向国家有关部口或机构送交论文的纸质版和电子版,有权将本论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索,可1^^采用任何复制手段保存和汇编本论文。本人保证毕业离校后,发表本论文或使用本论文成果时署名单位仍为陕西师范大学。保密论文解密后适用本声明。作者签名:曰巧:多年^月咬曰气 秦岭南北河流不同时间尺度洪水水文学比较硏究摘要随着全球变化科学的发展,人们逐渐意识到区域变化在全球变化研究中的重要性,特别是不同区域的比较研巧越来越多的受到人们的关注。而中讳度地区又是全球变化区域响应与适应的敏感区域,通过不同区域的对比研究能更加全面地了解全球变化的区域响应。本文W我国秦岭南北的汉江上游和渭河流域地区不同时间尺度的洪水为对象,通过搜集和整理汉江上游和渭河万年W来发生的古洪水研究成果、历史洪水资料W及实测洪水数据,比较分析了秦岭南北汉江上游和渭河流域不同时间尺度洪水发生的时间和流量变化异同,并探讨了气候变化与洪水发生的联系。得到下结论:1通过比较秦岭南北汉江上游和谓河流域的实测洪水发现,虽然1981年、2005()年和2011年等个别年份秦岭南北同时发生了大洪水,但受到秦岭山脉的阻挡作用、水汽来源的影响、流域形状及流域下垫面状况等因素的影响,大多数年份秦铃南北汉江上游和渭河流域并没有同时发生较大的洪水。(巧通过对秦吟南北汉江上游和谓河流域历史时期的洪水灾害分析可W看出;渭河流域的洪水灾害记录较多,汉江上游的灾害在历史时期记录较少。从灾害等级上看,秦岭1^1南汉江上游主要W大洪水灾害和特大洪水灾害为主;而秦岭W北渭河流域的洪水灾害等级主要W中度洪水灾害和大洪水灾害为主,特大洪水灾害虽然也有发生,但是在历史洪水灾害发生总次数中所占的比重较低。此外,该区域洪水灾害具有明显的阶段性和周期性。洪水灾害的周期与我国北方地区旱顏灾害的周期具有一致性和同步性,并且与太阳活动周期对应岭南北地区的洪,说明秦水灾害与太阳活动有密切关系。3通过秦岭南北汉江上游和渭河流域长时间尺度的古洪水事件比较分析发现:()长时间尺度上,秦岭南北的汉江上游和渭河在不同年份均有特大古洪水的记录, ̄?但在42004000aB.P2003000aB.P,.和3.这两个时间段内汉江上游和渭河沉积一剖面记录的古洪水事件相对比较多 ̄。而对季风气候变化的进步分析表明,42004?000aB.P.和32003000aB.P.该两个时期,也是季风气候气候突变恶化的时期,气候突变带来的极端异常天气事件造成了秦岭南北的汉江上游和渭河均有特大洪水事件的沉积记录。但因测年分辨率的限制,从长时间尺度上可认为秦峰南北洪水一致性发生时间具有。I (4)分别选择秦岭南北汉江上游和渭河流域典型剖面进行古洪水流量恢复比较发现-RAS模型均可W很好的恢复汉江上游TJZ剖面和渭河,在流量计算方面HECGCZ剖面中所记录的古洪水流量-。其中HECRAS模型计算巧得汉江打Z剖面记3333录的四期古洪水流量分别为54920m/s、51300m/s、43500m/s、37050m/s,5-与化降法计算结果的误差分别为.41%、2.66%、3.57%、0.28%HECRAS;模33型计算GCZ剖面记录的两期古洪水流量分别为26000m/s和21300m/s,与比降法计算结果的误差分别为0.16%、5.58%。此外通过实测洪水对模型计算法的验证,W及古洪水流量-面积关系法验证了计算所得的古洪水流量是合理的。(5通过在没江白河水文站和渭河林家村水文站的实测数据中分别加入历史)洪水W及同时加入历史洪水和古洪水,比较研巧了不同时间尺度的水文数据对汉江和渭河的两个水文站的水文频率曲线的影响。对比结果显示J:加入历史洪水l^^及同时加入历史洪水和古洪水都对频率曲线的形态有一定影响,但是其影响程度有明显区别。只有当历史洪水大于实测洪水很多时,历史洪水才会对洪水频率曲线有较大的影响,在加入到实测洪;汉江上游和渭河流域古洪水流量均较大水流量时间序列后对洪水频率曲线形态的影响较大。因此,在洪水频率分析研巧方面-要尽可能的优先开展古洪水研巧,在实测洪水流量时间序列中加入古洪水进行洪水水文频率分析。C关键词:比较,汉江上游7,潛河,}文学II AcomparativestudonfloodsofmainriversonbothsidesofyQhilingMountainshi姐ferenttimescaleAbstractWiththedevelomentoflobalchanescienceeolehaverealizedthatthepgg,ppresearchofregionalchangeisbecomingmoreandmoreimportanti打thisfield.Therefow,anincreasingnumbersofpeoplehavefocusedonthecomparativestudyof-diferent巧gions.Asthe讯idlatitude巧gionisse打sitiveareaKspond化化eglobalchanethrouhthecomarativestudofdiferentreionaltheresearchcanresultag,gpygmorecomrehensiveunderstandinofthereionalKsonse化lobalchane.Basedonpggpgge^thisbackground,thisaerhasmainlresearchonthedifferentscalesoffloodonbothppysidesofQinlinMountains.Bycollectinandsortingtheresearchiresultsofggpalaeoflood,historyflood,gaugedfloodof化eupperreachofHanjiangRiverandWeiheRiverthisaeranalzedthediferenceoftimeanddischareofdiferenttime,ppygscalefloodonbothsidesofQinlinMountainssodid化theKlationshibetweenthe,gp,foodandllchne.Thisasclusionsmanlareasfollows:lobaaonciggpp巧ylBeomarintheaued0ooddataintheuperreachofHanianRiverand()ypgggpjgWeiheRiveronbo化sidesofQinlingMountains,wehavefoundthata〇odsofshorttimescaleonbo化sidesofQinlinMountainsshowdiferentcharacteristicAlthoughingsomeears仿rexamle化eearin198120052011etal.boththeuerreachofy,py,,,,ppHanianRiverandWe化eRiveroccurextremefloodhoweverinmoistearsofauedjg,,yggfloodserf的化ereisnoextremefloodoccurredonbothsidesofinlinMountains.,QgAndfiirtherresearchshowedthiswascausedbyblockingftinctio打ofQinlingMountains,theinfluenceofwatervaporsources,influenceofbasinshapeandwatershedunderlinsurfaceconditions.yg口)Byanalyzing化ehistoryflooddataof化ereachupperofHanjiangRiverandWeiheRiverthefollowinconclusionswereot:fromtheaspectoffloodfreuenc,ggqy,thefloodintheupperreachofHanjiangRiverwaslessthantheWeiheRiver;fromtheaspectofflood出sastergrade,the扫oodintheupperreachofHanjiangRivermainlyweregreatfloodorextremea〇od,while化efloodinWeiheRivermainlyweremoderateflood併reatfloodtherewasonlafewextremeflood.Besidestheflooding,y,助 bo化sidesofQinli打gMountainshadobviousperiodicandcyclical,and化eperiodhad,consistentands打chronicilwithnorthChinasdisas化raswellas化1;hemaculaccle.yy,yThesehadshowed出atl:he円oodeve打tsonbotihsidesofinlinMountainswereQgrelativeto化eactiveofsolaractivity.coarneon-tmaaeofloodevens3BinuerreachofananmithliescaleltHi()ypggpppjgRiverandWe化eRiver,wehadfou打d化atpalaeofloodeventsoccurredindiferenterodo打o化idesofinlinainshowevermostofthealaeofloodrecordspibsQgMount,,p??occurredindieeriodof42004000aB.Pand3200.P.M.3000aB.eanwWIe化ep,?researchofmo打soo打climatevariationshowedthat1:heeriodof42004000aB.P.andp?32003000aBPwattt..salsotheeriodofmonsoonclimaemuaionanddeteriorationpAbnormalextremeweathereventscausedbymonsoonclimatem山ationanddeteriorationresul化dtheextremepalaeofloodeventsi打theupperreachofHaniangjRiverandWeihe民i.ivero打bothsidesofi打linMou打tansHoweverCO打fminbthe,QggyOSLdatinme化oditwasonlroertoaruel:hatalaeofloodeventsintheuerg,yppgpppreachofHanianRiverandWeiheRiveronbothsidesofinlingMountainsoccurredjgQts-ttsaameeriod.inlonimescaleasecpgp4ThealaeofloodintheuerreachofHanian艮iverandWe化eRiverrecorded()pppjgb-yticalro打lewerechoosetoreconstructflooddischarebyHECRASmodel.InyppgTJeieueanianerande1:hisaerZrofilnthrreachofH民ivGCZrofileinWe化pppppjgpRiverwerechooseasobectsofstud.TJZrofilerecordedfouralaeofloodeventsypp,j^whididischarecalculatedbHEC-RASmodelwere54920nrVs51300m/s43500gy,,^-m/smVsthedischareerrorbetweenHECRASmodelandse-areamethod37050lo.,gp〇resectivel.41/〇2.2Zroerecordedtwowas5.66%3.57%08%.GCfilalaeofloodpy,,p,p^tswhtHEC-26000evenichdischarecalculaedbRASmodelwerem/sand21300,gymVs化ed--ischare打orbewee打modelandsloeareamehodresecivel,getHECRASptpty〇was-0.16/〇and5norder化uarantee化巳rationalitofusinHECRASmodel.58%.Igyg,出ed-ischargeofgaugedfloodwascalculatebyHECRASmodel1:ocomarewithitsptruevalueBesidesthedischareinTJZandGCZrofileswerealsoverifiedblobal.,gpygpeakdischargeversusdrainageareafbrrespectivelyglobalpalaeoflood,andtheresult-showed化atitwasrationaltouseHECRASmodeltoreco打struct化edischargeofalaeoflood.p(5)Bycombining化ehis化ryfloodandpalaeofloodwi1:hgaugeddatarespectively,differenttimescaleofflooddatawerecomparedwithitsinfluencetofloodfrequencyIV curve.Thecomparativestudyresultshowedthatbo化history日oodandpalaeo幻oodwouldmakesomeinfluence化凸oodfrequencycurvewhentheereoinwithauedywjggflooddata.Whilehistory0ooddatamakeadiferenceonlwhenthe出scharewerefarygmo皮化anthebiggestaueddischare.The出schareofalaeofloodinuerreachofggggpppHanjiangRiverandWeiheRiverweremuchlargerthanthebiggestgaugedflood—dischargethereforealaeoflooddatawouldmakeareatdiference化floodfreuenc,,pgqycurve.Thereforeitwasreatsini巧cant化researchthealaeoCoodinfloodfreency,ggpquanalysis.Keyword:comparativestudy,theupperreachofHanjiangRiver,WeiheRiver,hydrologicalV 目录摘要IAbstractIll1章绪论1第1.1选题的依据和研究意义11.2国外研究进展31.3国内研究进展417.4研究内容;1.5研究技术路线9第2章研究区域地理概况M2.1地理位置11212.2地质地貌2.3气候特征132.4水文特征14第3章秦岭南北河流实测洪水对比研究153.1实测洪水数据来源153.2实测洪水对比153.3差异分析193.3.1秦峰山脉的阻挡193.3.2水汽来源的影响19203.13流域形状及流域下垫面状况3.4小结21第4章秦蚁南北河流巧史洪水比较研究234.1秦岭南北河流洪水灾害记录及资斜来源23425.2.历史洪水灾害等级比较4.2.1洪水灾害等级划分25425.2.2汉江上游历史洪水灾害等级42326..渭河流域历史洪水灾害等级424差27..异分析i 4.330A滑动平均比较研巧284.3.1汉江上游历史洪水30a滑动平均分析284.3.2渭河流域历史洪水30a滑动平均分析294.33.差异分析304.4小波分析比较研巧314乂1汉江上游洪水灾害小波分析314.4.2谓河流域洪水灾害小波分析324.4.3差异分析324.5小结33第5章秦岭南北河流古洪水比较研究355.1古洪水发生年代比较研巧355.2古洪水流量比较研巧%5.2.1剖面选择%522..流量计算方法选择415.2.3水位的确定4252443..行洪断面的确定5.2.5河槽曼宁體率系数和比降的确定445.2.6古洪水洪峰流量计算4553洪水流量与面积关系验证485.3.1现代洪水验证485.3.2洪水流量与面积关系验证49第6章洪水水文频率分析比较研究516.1水文频率计算方法简介516.2实测洪水资料来源5363水文频率结果分析546.4频率计算差异对比58第7章讨论617.1实测洪水差异分析617.2历史洪水差异分析627.3古洪水差异及其气候变化关系648第章结论67 参考文献69附录79致谢95攻读硕±学位期间的研究成果97iii 第1章绪论第1章绪论1.1选题的依据和硏究意义比较是认识事物的基础,是人类认识、区别和确定事物异同关系的最常用的思W一维方法。比较研究法可W理解为是根据定的标准,对两个或两个W上有联系的事物进行考察,寻找其异同,探求普遍规律与特殊规律的方法。比较研究法现已被广泛运用于科学研究的各个领域一,在全球变化科学研巧中,比较研巧也是种重要的研究方法。工业革命W来,,人们逐渐认识到人类在改变自己居住环境的过程中其影响的范围不是局部的、区域性的,而是全球规模的,它涉及地球系统各圈层的相互作用。因此,全球变化科学从20世纪后期己成为当前地球科学研究的热点问题。全球变化科学(GlobalChaneScience),W描述和理解人类赖W生存的地球系统的运g转机制、变化规律及人类活动对地球环境的影响为目标,tU此来提高对未来环W境变化的预测能力,其研究结果对未来环境问题的解决具有决策性意义。30多年来,全球科学家在该领域开展大量研究,形成了全球变化H大国际科学计划:国际地圈生物圈计划(IGBP)、世界气候研究计划(WCRP)和国际全球变化人文因素研究计划(IHDP),近年来在H大领域的研巧己经取得重大进展随着全球变化科学的发展,人们又逐渐认识到全球变化是由千差万别的区域变化构成的,陆地生态系统和环境对此的响应也因地表各种过程在不同时空尺度上表现出的差异及其自身的抗干扰能力和恢复能力的高低而变化。区域响应与适应是全球变化研究的重要组成部分,中讳度地区是全球变化区域响应与适应的敏感区域。因此,应当将全球变化的研究重点放在脆弱生态区和自然地理区域的过渡地带,如水热条件差异明显的过渡带和山地。因此,在全球变化科学研巧中,开展不同区域的比较研究具有重要的意义。秦岭不仅是我国南北地理的分界线,也是全球变化区域响应的敏感地区,选择该区域来比较研巧不同尺度洪水事件更具有典型性和代表性。而在对地理环境的研充中,过渡地带往往是生态环境的脆弱区、敏感区,也是全球变化研充的重点落脚地域。我们此为基础开展全球变化的区域响应研究,是全球变化区域环境响应研究的必然切入点,全球意义重大。此外,秦岭作为亚洲东部地区暖温带与亚热带的分界线,同时也是中国大陆中东部地区海拔最高的东西走向山地,其1 陕西师范大学硕±学位论文主脊地段主要位于陕西省境内。,我,是具有明显分界作用的过渡地区基于此们选择秦岭南北两侧渭河流域、汉江上游地区作为研究对象,从水文学角度探讨全球变化的区域响应过程,通过对秦吟南北汉江上游和渭河流域的洪水水文学对比研究可W更好的了解不同区域的水文气候差异。必然涉及空间和时间尺度。就空间尺度而言,水文现象随空间和时间而变化,流域面积大小是主要的,大、中、小流域具有因尺度不同而发生显著差异的水文特性;就时间尺度而言,时段的长短极其重要,不同时段的水文量呈现出性质迴异的变化特征显然水文量的变化规律是和尺度紧密联系的一。,般人们掌握的是在一定尺度下的水文量及其变化特性,即水文尺度。尺度是指研究对象的过程及其观测或模拟的特征时间或特征长度。水文尺度是指水文过程、水文观测或水文模P1型的特征时间或长度。Bios油1等将水文尺度划分为过程尺度、观测尺度和模拟尺度3种。其中,过程尺度是水文过程发生的尺度,这是水文过程本身所具有的客观属性,又称为特征尺度。过程尺度可レッ用水文过程的时空幅度、发生周期和相关长度来衡量。观测尺度和模拟尺度则是进行水文研究时的观测和模抵尺度,需根据研究条件主观选定。观测尺度包括测量的时空幅度、取样的解析度和样本一大小。然而,水文尺度研究的关键问题就在于如何从种尺度水文量及其变化特性去认识和推论另一种尺度的水文量及其变化特性种认识和推论无论在理论,这上还是实践上都是非常重要的。例如,利用长时间尺度的水文资料去推断短时间尺度的水文特性在水文计算中具有重要的实践意义,而这个问题的实质就是不同时间尺度分析,;又如估计水资源量水量长期的变化趋势是当前的热点问题这个()W问题解决的关键是从短期尺度向长期尺度外延。由此可见,不同时间尺度的水文学研巧具有重要的意义。综上所述,从水文学角度出发研巧全球变化科学应该注重从不同时间尺度开展不同区域的水文比较研究。本文选取秦略南北的汉江上游和渭河流域作为研巧区域,分王个尺度进行洪水水文学对比研巧,即长尺度、中尺度和短尺度。长尺度为古洪水,中尺度为历史洪水,短尺度为实测洪水。研究区域涉及秦岭南侧的安康、汉中盆地和秦岭北侧的关中盆地,行政区域包括没中、安康、宝鸡、咸阳、西安和渭南等市的相关县(区),研巧的主要河流为汉江上游和渭河及其支流。秦岭南北汉江、渭河流域虽然都处在季风气候区,但是却分别位于不同讳度带上,更是处在我国南北地理的分界线的两侧,其气候有各自的特征,秦岭W北为温带季风气候,秦岭W南为亚热带季风气候。洪水发生虽然都与季风气候关系密切,但是不同区域内的洪水与气候响应机制如何,季风何种方式对洪水造成了多大程度的影响都是需要进一步探索的问题。2 第1章绪论、从经济和文化角度来看,秦岭南北的汉江渭河流域是我国重要的经济、农业、文化区。秦岭W北主要河流为渭河,渭河由西向东流经关中平原,其最大的支流为咨河和洛河,是关中地区的主要河流,中国历史上重要的水利工程如郑国渠、白渠、清渠、成国渠、龙首渠的水源都引自这些河流。关中平原自然、经济一,耕地资源丰富,历史上曾是中国农业最富庶地区之。此外条件优越,关中地区交通便利,四周有山河之险,从西周始,先后有秦、西汉、隋、唐等10代王朝建都于关中平原中也,历时千余年,留下了丰富的历史文化遗产。历史名城西安,,,咸阳均坐落于关中平原地区;蓝田猿人遗址半坡遗址,西周丰镜遗址是中国具有代表性的人类文化遗址;秦始皇陵、没长安城遗址、汉文帝霸陵、汉宣帝杜陵、唐长安城及唐大明宫遗址和唐华清宫遗址等历史文化遗址的历史价值更是不。对该区域开展长尺度的洪水水文学对比研究对保护历史文化遗产安全可估量、维持重要粮食棉花产区的稳定发展具有深远的意义j。此外,汉江上游是南水北调中线工程的主要水源区。南水北调中线工程作为我国最大的跨流域生态调水工程,对缓解我国北方水资源严重短缺问题具有重要的意一义。据资料统计,南水北调东中线期工程年调水183亿立方米,可为253个县级W上城市供水,使1.1亿北方缺水地区人民直接受益。南水北调工程已经在2014一年12月12日投入使用,期工程年均调水量95亿立方米,其中河南37.7亿立方立方米立方米.米,34.7亿,北京12.4亿,天津102亿立方米河北,将使受灰区城市生活供水保证率达到上,工业供水保证率达90%W上。南水北调工程的重要性就要求对水源水质、水利安全性设施给予高度重视。在秦岭南北地区开展不同尺度的洪水水文对比研巧,有助于从多方面了解汉江上游的洪水发生规律及其与气候的响应关系,,更加深入的了解秦岭的地理分界同时对汉江上游因地制宜的进行防洪减灾和水资源的合理调度开发有重要的实践意义。1.2国外研究进展近年来在国外,越来越多的科学家开始关注气候变化背景下水文气象要素的时P-W空变化,这方面的研究也逐渐增多。关注不同尺度的水文学研究及其与气候变一,己经成为气候变化研巧的个重要部分。早在2080JV化的响应世纪年代..SutWtclife,就在在水文学杂志上提出了历史洪水在洪水频率分析中的重要作用,他认为通过地质记录,文献记载,W及通过人们日述传递的历史洪水信息能够使增加洪水的研究尺度,对洪水水文学研究具有重要的意义。文中J.V.Sutclife特意3 陕西师范大学硕壬学位论文强调了像中国这样具有较长历史的国家,历史文献资料丰富,开展长尺度的洪水一PW一。Donald.进水文研巧意义重大吐Bum歩提出,在洪水风险评价时给出个将定的流量值至关重要,然而缺乏足够的洪水时间序列使得洪水风险评价W及洪一水重现期的推求受到影响。同时他认为了进步改善区域洪水风险评价系统,应该将^个地区的实测水文数据^及相关水文站点作为一个整体来研究应更加关,注洪水的区域性研究,在此基础么上Donald吐Bum.对比分析了马巧托己河流域不一同区域的水文特征。不同尺度的洪水水文学研究进步促进了洪水水文频率分析科学的发展,洪水频率分析的研究初期更加注重方法的多样化,基于多种方法的i22洪水频率分析在世界多个地区都有深入的研究P,L与此同时,国外水文工作者发现,历史水文资料、古洪水水文资料对延长洪水序列具有重要的意义,因此在pwy水文频率分析开始关注更长尺度的洪水水文学资料。在长尺度的洪水水文研究,古洪水水文学研究受到世界各地水文工作者的青P7-36]睐。古洪水研究是由美国学者Bak巧V.R.提出,继Baker,V.R.对古洪水的系统^l,古洪水水文学研究在世界范围得到了发展JA研究么后,..Clark等在美国威斯tW康星州,GBenito西班牙塔霍河流流域都开展了长尺度的古洪水水文学研究。近年来,随着古洪水研究技术的成熟在法国、希腊、印度、澳大利亚、日本、加拿大等国古洪水都取得了大幅度的进步,获得了大量的长尺度的水文数据,对延展P91水文序列具有重要的意义。古洪水的在世界领域内的蓬勃发展,使水文工作者开始认识到关注更长尺度水文学的重要意义。然而长尺度的洪水水文学研究大多是集中的洪水流量较大、可能发生特大洪水事件的区域内,虽然随着研究工作的开展长尺度洪水水文学事件40?,[开始关注干旱半干旱区的长尺度洪水水文学研究,但是这些研究工作都是河流的某段,或者流域的局部开展。区域长尺度洪水水文学研究仅仅在很少地区展42’43开[1,特别是不同区域的洪水发生规律对比研究更是较少,像秦吟南北汉江上游和渭河流域地区这样的气候过渡的研究更是凤毛麟角。从国外研究来看,全球变化在水文学领域的研究大多针对不同区域、不同时间尺度的水文事件,而不同时间尺度区域之间的比较研究却相对较少。本文拟在秦吟南北汉江上游和渭河流域地区开展不同时间尺度的洪水水文学对比研究,这对于水文学区域比较研究具有重要的意义。1.3国内研究进展、秦岭地处我国中部,位于温带与亚热带之间的过渡地带,在生态学地理学、4 第1章绪论地质学、水主保持等相关学科领域占有重要地位。该地区的大量研巧主要集中于对于该区域气候变化和环境效应的研究,包括境内局部地区(太白山、关中、陕南地区等)的气温、降水、干旱指标和径流等常规水文气象要素的时空变化及其、响应关系,W及气候变化对于植被覆盖变化动(植)物物种多样性、水止保持等方面的影响研究。在秦岭W北的渭河流域地区,延军平根据渭河谷地代表测站32a气象实测资料,应用线性回归与趋势分析方法,分析了该区冬春变暖、秋春变干的干暖化特。征,并预测了该地短期内的气候变化特征等研究了近十年来气候变化和人显示?1类活动对渭河流域径流影响,结果9882008年渭河径流减少与气温、降水46和人类活动密切相关tl,其中人类活动起主导作用。王兆印等根据渭河下游河段自H口峡水库建库42年来的大断面地形变化W及泥沙齡积资料,运用河床演变47[1。分析法,分析了渣关高程对渭河游积演变的影响8113113等等通过对黄±高#、南-古±壤里高分辨率划分的分析得出部渭河谷底的多个全新世黄±,全新世期间渭? ̄8200、、河谷底主要植被类型为禾本科植物,并重现了770038卫7700550038卫?55004700aB,.P.期间研究剖面附近渭河河谷的主要植被类型对重建全新世气候变48[]化具有重要的意义3〇-。〇等通过对渭河流域的黄±古王壤剖面研究发现,渭河-阶地的沉积形成于冰期间冰期过渡期间,,在这期间受气温和降水对径流的影响河流不断发生侵蚀和堆积的旋回,形成了滑河河谷的多级阶地。张琼华等讨论了近50a渭河流域洪水灾害的年际变化、月际变化和撞关高程变化。对造成该流,滩面微积加重域洪水灾害的关键因素,包括降水量年内分配不均和年际变化大,支流河曰游塞及河势、流态的恶化等作了分析。针对这些因素并根据渭河流域s洪水灾害的特点tw,提出了相应的防治措施。王旭仙等分析了新中国成立W来渭河流域45次洪水灾害过程的年际变化、渭河不同河段及干支流洪水灾害特征;同时通过对致洪暴雨的时空分布、类型及灾害的分析,总结了导致渭河流域洪水灾害的降水特征。秦毅等分析在滔河实测水文资料基础上,分析了渭河下游河槽萎缩前后的洪水变化特点及其成因。发现近十几年来,随着渭河下游河槽游积的加重,洪水过程线由尖瘦型变成矮胖型,洪峰出现时刻明显推后,洪水历时湿著增加,峰量关系也发生了变化,与防洪形势不利。其原因不仅有河道边界条件变化的影响,,更主要的是贴边游积影响。这些影响因素的存在致使洪水位居高不下,因而酿成小水大灾的后果。张翠萍等重分析了近十年渭河下游水沙变化的、情况,指出近十年渭河下游水量沙量的减少主要是渭河咸阳W上干流大流量级水量、沙量的减少造成的;,水量减少的幅度远大于沙量的减少幅度。分析表明小流量级水量的减少与对应沙量的増加,使得高含沙小洪水发生的机会增加;不利5 陕西师范大学硕±学位论文的水沙条件是渭河下游主槽严重萎缩、平滩流量急剧下降、洪水位陡涨的重要原因。一?秦岭1>1系列研究^南的汉江地理学工作者开展了,李万绪根据1%41992汉江水文统计资料,按洪水每年出现的次数,根据最小概率事件的分析方法,分一析了石泉项址年洪水发生次数的可能概率,对了解汉江上游的洪水特征具有定帮助。任志远等根据陕南秦己山区20世纪末植被类型W及覆盖度的分布,在GIS的支持下测定秦己山区的植被和生态调节的物质量。利用生态功能的价值,建立秦己山区秦己山区植被生态数据库及制备生态账户一,对进步深入了解陕南地s区生态环境建设具有重要的意义t。黄君瑶等巧i过对陕西省境内汉江干流段6个水文站的洪水成果进行分析,得出汉江上游洪水参数的变化规律,即年最大洪峰流量均值331m,200m自上游向下游递增,最小值为915/s最大值为13/s洪峰模;?.数及变差系数Cv值自上游向下游递减,洪峰模数变化范围为06190223,Cv值561变化范围为化?[720.43。殷淑燕等使用EOF分解、滑动平均和线性回归趋势分?逐月及全年降水量变化进行时空分析析,对汉江上游流域1%02009年。结果表明,50a来,年降水量在总体上呈现出减少的趋势汉江上游在近。各月份降水量579[l变化W4月和月降水量减幅最大,而6月和8月降水量则有所增加。Xu通过分析汉江河床形态及其形成机理,认为汉江流域内弯曲河道的形成是上游侵蚀形成的泥沙在中下游堆积形成的,与黄河婉蜡河道的形成机理完全不同,汉江目前PS]整体上处于冲游准平衡阶段,河道主要レッ输送泥沙为主。Chen等通过-K?Mannendall和线性回归法分析19512003年汉江上游的气温和降水的年际和月际变化,并利用双参数水文模型预测了气候变化对汉江丹江曰水库水资源和径流59[1变化的影响。GUO等通过利用VIC分布式水文模型预测汉江流域的气温和降水变化,认为该流域气温在2020年前后有降低的趋势,在2080年前后有升高的趋势,该研究对预测汉江流域气候变化具有重要作用。从近年来的研究可W看出,秦岭南北地区的渭河和汉江流域是人们关注的焦点地区,,在该地区的研究涉及气温、降水、径流、生态、环境等多个领域这些研究工作大多只是针对部分河段一,或者局部地区,针对某要素的区域性研巧工作较少,尤其是有秦岭南北地区的水文学对比研巧就更少,虽然部分学者如嚴淑燕6〇42一[]分析了该区域内的历史洪水发生规律等,并且对灾害风险做了定评估但,是这些研究尺大多是短尺度水文学研究,长尺度的洪水水文学研究亟需完善。而近年来黄春长课题姐在秦岭南北没江和渭河流域开展了大量的区域性古洪水研究63-66工作[],这些研究工作不仅将秦岭南北汉江上游和渭河流域的水文学研巧工作范围扩大到区域性范围内,而且将洪水的研巧的时间尺度从W前的短尺度和中尺6 第1章绪论度延伸到长尺度,为区域洪水比较研究提供了大量的基础数据。wti而区域研究被黄秉维看做是当代地理学研究的重点。通过区域比较研究,深入系统地揭示不同区域地理要素的结构、过程和演化,比较其间的异同,将会促Mlt进全球环境变化区域响应的研究,也为陆地表层系统科学的发展提供基础理论。河流系统是研究全球变化区域响应的理想对象虽然河流产生的洪水事件本身不能反映气候要素的平均变化,但它却是气候要素异常波动的结果。比较不同、区域河流的洪水事件信息,可W揭示洪水事件形成演化的时空特征,W及对区 ̄7471^域气候变化的响应机理。秦岭南北汉江上游和谓河流域作为中国气候过渡地带全球气候变化敏感区,,区域内不同尺度的洪水水文学对比工作却鲜有研究1^及因此在该地区开展不同尺度的洪水水文学对比研究具有重要的价值。综上所述,在当前全球变化引发极端洪水事件频发的背景下,为了预防和减轻洪水灾害的危害,借助更长时间尺度的洪水数据系列,对不同区域河流洪水#件产生的成因、特征、规律和机理进行对比研巧显得十分必要和迫切。本文选择全球变化区域响应敏感的秦岭南北两侧汉江上游和渭河及其支流为研究对象。利用典型的全新世古洪水滞流沉积物巧WD)所恢复与重建古洪水事件信息,与历史调查洪水事件和实测记录洪水事件组成不同尺度洪水事件序列,比较研究了不同时间尺度洪水事件发生时间、频次、规律、成因等水文特征差异。在此基础上,对比分析气候变化、季风演变、自然地理特征和人类活动等因素,在不同时段对rf岭南北主要河流洪水事件差异影响作用的主次,并揭示秦岭南北主要河流洪水事件时空差异的形成机理,。本研究成果在理论上将有助于从水文角度在长时间尺度上深化对秦岭南北地理分界作用变化过程的认识,更好地把握秦岭南北主要河流洪水事件的变化规律和机理及其两者之间的异同。1.4研究内容本文秦岭南北的汉江上游和渭河流域洪水为研巧对象,根据时间尺度的不同,分别对实测洪水、历史洪水和古洪水开展水文学比较研究。具体研究内容如下:1选取汉江上游和渭河流域典型的水文站的实测洪水流量数据,从发生时间、()流量大小等方面,对化分析秦岭南北地区实测洪水的差异。口)通过详细统计公元前185年W来汉江上游和渭河流域的历史洪水灾害,利用灾害等级对比、滑动平均、小波分析等方法对汉江上游和渭河流域的历史洪水灾害进行比较研究,对比分析了两个地区的洪水发生等级,洪水发生频率及其与太7 陕西师范大学硕壬学位论文阳活动的关系。饼总结课题沮近年来在秦岭南北汉江上游与渭河流域的古洪水研究研究现状,比较两个地区古洪水发生的年代的异同,并对比分析不同年代古洪水与气候变化的关系。4)选择汉江上游TJZ和渭河流域GCZ典型的剖面,计算各自剖面中记录的古(。洪水流量,比较不同流量计算方法对古洪水流量恢复的适用性仍通过将汉江上游TJZ和渭河流域GCZ典型的剖面所恢复的古洪水流量分别加入到汉江白河水文站和渭河林家村水文站的实测洪水流量时间序列中,分别对实测洪水频率分析结果,加入历史洪水和实测洪水的频率分析结果,同时加入实测洪水、历史洪水和古洪水的频率分析结果进行对比分析。8 第1章绪论1.5硏究技术路线秦略南北河流不同时巧尺度洪水水文学比较研究」^......如卡皆i,,,II密测洪事件历史洪水事件巧洪水事件;I—MI资料I收集整理议化I牧集整理汉江I收樂懲理汉化I收集—4上游、渭河及上游*酒浏及上游、消河及j整理其支流的实测爲支流的巧史其支流的古洪i'f洪氷资料及自洪水资料及自水洪水资料及!然灾害资料然灾善资料自然灾害资斜1j…-"-…-'…--TT备i^I选择典型水;发生时间!II1111I;文銷对比不mymI事件--同流域烘水;洪峰流适对賊恕!比i燕量、时间i織资发生频率i舰时产生願iJ1[y1r从地理特征、气候变化、季风溃变等角度分析不同时阀尺度洪水羞异机剌1从水文学角度认识秦岭南北的地理分界作用为秦岭南北因地制宣的进行防洪减义巧氷资源合理开发漸用提供科学的巧论依据图1研究技术路线图Filg,lTechnoogyroadmaoftheworkflowp9 陕西师范大学硕:b学位论支10 第2章研究区域地理概况第2章研究区域地理概况秦岭作为我国重要的南北地理分界线,具有重要的地理意义。在地理学界秦""和""之分岭具有广义狭义。广义的秦岭是指我国长江和黄河流域的分水吟,西起昆仑,经陕南,过豫西伏牛,绵延向东至大别山,止于辟辑附近的张八岭,全长1600Km。秦岭W南的汉江流域是我国典型的亚热带季风气候k;秦岭W北是我即一方典型的温带季风气候,因此秦岭常作为我国南北地理分界线之。狭义的秦岭°°?指陕西境内位于北缔3234之间,是关中盆地和汉江谷地的分界线,也是境内径、。河洛河、谓河、汉江、嘉陵江的分水岭为了保障资料的完整性,研巧的可比性,W及应用的方便性,本文研究中区域中的秦岭就指的是狭义的秦岭,即陕西境内的秦岭段。2.1地理位置。本文的研巧区域,是狭义的秦岭南北地区包括秦岭W北的渭河及其支流径河一个南北西、洛河,化及秦岭W南的汉江上游地区。秦岭W北为关中盆地,是2H面环山,向东敞开的河谷平原盆地,总面积约4.95万Km,约占陕西省总面积""的14%,有八百里秦川之称。由于渭河北岸的支流淫河和北洛河的流域范围广、洪水流量大一,对渭河洪水的发生有定的有影响,因此本文的研究区域在秦岭W-北地区除了关中盆地外还包括其北部黄主高原部分地区如图21所示,在行政区划上包括陕西6市(宝鸡市、咸阳市、西安市、渭南市、铜川市、延安市)化及甘肃和2宁夏部分县市,总面积13.47万Km,其中甘肃占44%,宁夏占6%,陕西占50%。°°。'' ̄83412秦龄W南为汉江流域,介于北韩3011之间,经度介于东经106'。>?41114之间,北界为秦岭及外方山,邮邻黄河流域北界为W伏牛山;其东和桐柏山,邮邻淮河流域;西界大己山及荆山,册邻嘉陵江及沮清河,其东南部是我国著名的江汉平原。汉江流域斤政区划上包括,其和长江主干无明显分界线陕西、河南和湖北H省,共11个地级市,68个县及神龙架自然林区,共包括的地区有陕西省的紋中L一、安康和商洛A及其所归属的27个县市:河南省包括个南阳市,化及其所归属的B个县市;湖北省包括4个市及其所属28个县市。本文在汉江流域的研究区域主要方法分布在汉江上游地区,即丹江口W上的汉江河段。11 陕西师范大学硕±学位论文mfei:2-图1秦岭南北汉江上游与渭河流域图*F2-DiinathnainivdWei.ig.1agemapofeuerreachofHajReraniheRverppg2.2地质地貌、-秦岭主脊,从宝鸡南部的大散岭开始,经过太白山终南山,东至韩城種关。黄河西岸,南界为秦岭北坡大断裂带,北界为北山山前断裂带关中盆地是新生代形成的断陷盆地,发育在鄂尔多斯台地与秦岭帮皱交界部位,其地层系统属于华北和秦岭两大地层区-、,出露地层从老到新有太古界、中晚元古界、寒武奥陶系石炭系、二叠系、H叠系、保罗系、白垄系及新生界。前新生界及花岗岩构成了盆地基底并出露与盆缘山地、巨厚的新生界形成了迁阔的渭河平原。由于断块差异性运动强烈,,主要地貌类型复杂1^冲积平原、洪积平原、黄上台源和石质山地、丘陵为主。流域北为黄主高原带来的大量泥沙,使渭河下游河道游积严重,易发生洪水。秦岭W南汉江流域秦岭主脊与关中地区接界,大致大己山、米仓山主脊与四川省接壤、中部江汉谷地东西延伸。汉江流域从震旦纪至今的各个时期的地层均有出露,W古生代及其前的地层分布最广,其次为新生代地层,中生代地层分布面积最小。古生代及其W前的地层主要分布在汉江上游,秦岭、己山等崇山峻岭均由古生代地层构成;新生代化及中生代地层主要分布在山间盆地及地12 第2章研究区域地理概况墅内,,大多成为中等山地或丘陵地第四纪的地层主要分布在唐白河W及汉江下游,在地形上主要表现为平岗、浅丘和平原。各个时期的地层性质很复杂,在地一----域分布上大致可分为:火成岩变质岩区和水成岩区。谷城房县岗皋巧县线W一--汉口-及方城棄阳线W东地区为火成岩变质岩分布区,其余地区为水成岩分布区。地层性质与构造对流域地貌、主壤、水系的形成有密切的关系,由于流域内的火成岩-变质岩分布较广,这类岩层的透水性较小,使地面径流所占的比例增加,而且这类岩层主要分布在汉江上游地区,对汉江流量,尤其是洪峰具有很大影响。从地貌结构上看,山地面积较多,平原面积较少。老河日上主要分布山地地形,在钟祥W下主要是平原地形,丘陵分布在两者之间。在上游的山地区内,沿河谷一些河谷盆地分布着,山间构造盆地星罗棋布,峡谷盆地如串珠状分布于汉江沿岸,面积较大的如汉中盆地、安康盆地等。基于汉江上的地质地貌特性,在发生暴雨时汉江上游汇流产流速度极快一^,极易形成较大的洪水。2.3气候特征秦岭南北地区气候差异思著,秦岭渭河流域属于温带季风气候,四季分明,,,7夏季受副热带高气压带控制,炎热多雨冬季受蒙古高压控制寒冷干燥,全年‘’26C-4C左右月份平均气温最高,约1月份平均气温最低约,冬夏气温年较差较;500 ̄900mm?大,且年内,降水主69月份。年平均降水量约分配不均要集中在,占全年总降水量的60%W上。降水分布的区域规律为南多北少,东多西少,主要由于该区域内的水汽来源主要是海洋,来自海洋上的暖湿气流在南北向和东西向上呈递减趋势,并在W东过程中先遇到冷气团的气流形成降水,因此越深入内陆降水越少。汉江流域北阻秦岭,这些基本情况决定了汉,南障己山,整个地势向东南敞开:夏季炎热多雨〇胃,江流域的基本气候特征,各地全年降水量均在^[^上夏季°°最热月气温超过22C,冬季最冷月平均气温均高于0C。这是由于汉江流域位于 ̄季风区内,冬半年完全受蒙古高压控制,平均每年11月3月,时间长达5个月之久,。蒙古高压盛斤时,气压高冬季风盛行,在冷空气的控制下使该区域的气温大幅度降低。夏季汉江流域受副热带高气压控制,温度高气压低,如遇到北方冷空气南下,在该,冷暖气团相遇区域内形成暴雨。气旋为该流域内降雨的主要来源,当锋面经过该区域时,沿着风带产生的气旋给该流域带来丰富的降水。该流域的气旋路径多子西南往东北或自西向东运动,这使得洪水的运动方向与气旋的一致运动方向多,往往给流域内带来灾害性天气。此外,地形雨也是该流域内降13 陕西师范大学硕±学位论文水的主要来源,上游山地的地形雨占很大比重,如大巴山和秦峻南坡,雨量分布随高度递增3500m上。,在秦岭山地至则又逐渐减少基于上气候特征,秦岭南北汉江上游和渭河流域地区降水集中,降水强度大,。多形成极端降雨,易形成洪水灾害2.4水文特征渭河流域在陕西有大小支流、溪沟近百条,咸阳W下,北岸交大的支流有咨河、石川河、洛河,南岸有洋河和纔河W及赤水河,迂仙河、石堤河。北岸支流发源一于黄王高原,穿过北山山地,深切黄±源区进入平坦的渭河平原,多呈西北东南汇入渭河干流。这些支流的特点是源远流长,集水面积大,如淫河全长455km,22流域面积达4.54km680km2.的km。万,洛河长,流域面积万南岸支流多发源于崇山峻岭之中,源近、坡陡、流急。数量多、河长较短。其中霸河最长,约100km,2流域面积约1715km。从水系排布W及河谷发育来看,北岸河流发育历史较长, ̄南岸河流较年轻。姪河、洛河为树枝状水系,45级支流发育,河谷阶地发育,? ̄近山前有34级阶地,下游仅有23级阶地,其他支流多为单支水系。径河、洛河发源于黄±源区,m期携带大量泥沙进入谓河,由于泥沙颗粒较细绝大部分泥沙被水流搬运进入黄河。南岸支流发源于石质山区,巧期携带泥沙量较小,山洪暴发时会携带大量砂石进入渭河,形成支流河口H角洲,或在山前形成洪积扇。渭河,支流广布,泥沙量大的特性,使其在发生洪水极易形成灾害,给沿岸生产生活带来极大威胁。2汉江是长江上游较大的支流,全长1577km,流域面积达15.9乃km,河流支流众多,上,水系呈羽毛型。汉江北、西南H面环山游多山地,上游除巧县到洋 ̄县间河道较宽,最宽可达12km,泄洪能力较强。河水出洋县后河道变窄,洪 ̄水高水位时河宽只有200300m,泄洪能力较差,发生洪水时往往给两岸造成灾害。3汉江上游地区年径流量为255亿m,占汉江总流量的45%,径流的总趋势是上游大,下游小。紋江上游虽然河水流量较大,但是由于植被面积覆盖较大,河流含沙量并不多,据白河水文站统计汉江多年平均含沙量为1.92kg/m3,年输沙量5120万t,泥沙来源较丰富的区域主要分布在安康至白河区间内,该区域面积占流域总面积的30%,却产生了流域内52.4%的泥沙。汉江上游地区的洪水多由暴雨形成,流域内多山地地形,河流比降大,洪水流速快,洪水涨落速度较快,洪水峰型多呈瘦尖型。汉江上游流域形状及其流量大的特性,使汉江上游洪水突发性强,破坏性大。14 第3章秦岭南北河流实测洪水对比研究第3章秦岭南北河流实测洪水对比研究一实测洪水是种短尺度洪水,主要是通过水文站记录而获得我国河流广布,7711各流域水文站数量分布较多。,为实测洪水记录提供了便利的条件实测洪水的时间分辨率都很离,而且精确到了日尺度上,这为准确研究秦岭南北河流的差异提供了准确可靠的依据。实测洪水水文数据的主要来源是水文站,虽然水文站实测数据时间尺度较短,但其精度之高可揭示洪水发生规律及洪水与气候的关系。本节通过对比纹江上游和渭河流域的实测洪水来揭示秦岭南北地区洪水的发生W及与气候关系的异同。3.1实测洪水数据来源洪水实测数据来源主要是水文站,本文在渭河上选择临渣水文站,临渣水文站位于谓河中游,其实测洪水数据所代表的洪水发生规律是渭河流域的洪水发生规律的缩影,;在汉江上游选择安康水文站,安康水文站是汉江上游的主要水文站其洪水水文数据,序列长精度高,能够很好的反应汉江上游洪水的发生规律安。康水文站的洪水流量序列较长,而渭河水文站的洪水流量序列较短为了对化的一 ̄19612013年年最大洪峰流量进行对比分析。致性,取两站3.2实测洪水对比 ̄20根据渭河临渣水文站与汉江安康水文站196113年的年最大烘峰流量可W-503-。看出年来秦岭南北主要河流各年最大洪峰流量成波状分布(图1)由图313可见,奴江上游安康站实测最大洪峰流量大于15000m/s的年份有18年,实测最33大流量为31000m/s(1983年),渭河临渣水文站年最大流量大于5000m/s的年份3有10年,实测最大流量为7610m/s1981年,临撞站实测洪峰流量均比汉江上()游安康站的实测洪峰流量小。而且,奴江上游与渭河发生大洪水发生的年份并不3一一对应。例如1973年临撞水文站出现6050m/s的洪峰流量,是渭河上较大的1983洪水,而同年在汉江上并没有发生大的洪水;年安康站的年最大洪峰流量仅3为31000m/s,而同年渭河上仅发生了规模较小的洪水。这说明秦岭南北两侧的实测洪水最大洪峰流量发生的时间是不同步。15 陕西师范大学硕±学位论文巧繊.——淀汪上游辑巧-30000I一30(巧年2013年1981^I'Mikd從91973巧巧1讲1191放190312019611泌5185999720010520092013年巧 ̄-19620图31渭河临渔站与汉江安康站113年最大卷流量对比F-ig.31Acomparativestudyofflooddischai^ebetweenWeiheRiverandtheuerreachesofppHanjiangRiverfrom19611;o2013.但是在个别年份,汉江上游和谓河流域共同发生较大的洪水。如汉江上游和渭河在1981年和2005年、2011年同时发生了的特大洪水。-其中1981年8月1431日宝鸡市、汉中地区普降大雨,造成灾害性破坏,渭河汉江暴涨,达到历史最大流量,送次暴雨去设计巧个县,县县有灾。仅汉中地区就有89乂万人受灾,站受灾总人口的27%,无家可归者达248万人,因灾死亡人数369人。受伤6000人,倒塌房屋186961间,农作物受灾20.3万公顷,绝收、。3.4万公顷,.15;凤县、宝鸡千阳等县也受灾严重损失大1化元安康地区W洪 ̄水为主19701980总面积的2.1和2.3。这次暴雨,受灾和成灾面积为前11年()倍洪水灾害中,铁路、工厂、矿山、公路等多个国家企事业单位也损失严重。宝成铁路宝鸡至略阳段遭到极为严重的破坏,有31座桥梁隧道被毁,运输中断两个月,水毁公路1793km,娇涵1734座。这次灾害主要汉中和宝鸡市为中也,其中汉江安康站1981年8月22日记录到的最大洪峰流量为14400mVs19818;年月223日渭河临渣水文站记录到最大洪峰流量为7610m/s。汉江上游2005年自9月24日开始,受西太平洋副热带高压带的影响,其外围的西南暖湿气流和北方不断南下的冷空气交汇,同时高原东侧不断有东移的低值16 第3章秦岭南北河流实测洪水对比研巧系统,使汉江上游维持了比较稳定的大到暴雨、局部天气过程。特别是汉江中上游发生H次强降雨过程,致使汉江汉江上中游干支流洪水并发,特别是汉江上游洪水汇集迅猛褚河、任河、拭河、恒河等11条支流发生超过警戒流量洪水,其中旬河渭水河等4条支流发生超过保证流量洪水。上游水库水位上涨迅速,安康、黄龙滩和丹江口水库被迫相继开间泄洪。本次降雨过程雨量大,降雨集中。据统上4d累计面雨量达--计:石泉119mm,石泉白河区域为115mm,白河丹江日区域66mm;丹江口水库W上地区面平均雨量达100mm。汉江中下游局部地区有小到中雨,4d累计面雨量达19mm。受降雨影响,汉江上游干支流相继发生较大3洪水6090m/s102日2:15,。其中,旬河向家坪站最大洪峰流量达(月)为建站W3来的最大洪水;白河站洪峰流量27000m/s(10月3日9:30分),居历史记录第23位江口水库最大入库流量为30700m/s10月320:00,为建库^来第3位;丹(日133洪水仅次于1983年(34200m/s)、1964年(31700m/s。其中,汉江安康站2005)3年10月3日记录到的年最大洪峰流量为21000m/s,仅次于1983年记录到的最大洪峰流量。2005年9月17日至10月4日,陕西省出现了长历时、大范围、高强度的持续性降雨过程,降雨使渭河流域华县站009,1月4日时发生1981年W来最大洪水3洪峰流量为4820m/s,此次渭河流域洪水,给下游干支流沿岸带来了严重的洪水?灾害,造成了巨大的经济损失。9月1921日渭河上游陕甘交界地区强降雨影响,3—支流通关河凤阁岭站9月20日11:06出现洪峰流量627m/s,为该站200a遇2012241590洪水,干流拓石水9日:;受支流涨水的影响文站于月出现洪峰流量3m3一/s2209500m/s上游型,演进到华县站日时出现洪峰流量1,这次洪水属于般洪水。29日后降雨主要在秦岭北麓地区,受持续降水及暴雨中私沿渭河向下游、,移动的影响,特别是支流黑河規河的持续大到暴雨,金盆水库加大下泄流量3口水文站9月29日16:30出现洪峰流量1310m/s黑略,与渭河干流魏家堡站相应3一洪水叠加,9月30日02时在咸阳站形成2060m/s的本次洪水第个洪峰,9月332201130日12时临撞站洪峰7m/s,0月日05时华县站洪峰2720m/s。由于10 ̄2日20时出现二个暴雨月1日02时第集中时段,降雨在秦岭北麓不断加强,而一且降雨洪水走向持续,加上支流各站相继多次出现的洪峰过程致,各支流到出口断面的传播时间不同,使渭河干流洪水在向下游演进过程中,稍有回落后又继3/s,续上涨。魏家堡站10月1日23时洪峰流量2060m与区间黒河金盆水库持续331600tn/s的泄流、溃河規略口站0月1日18时m/s的洪峰W及其它支流洪水遭遇,3致使渭河干流咸阳站10月2日04:18出现洪峰3300m/s。咸阳站洪峰在演进过3程中与洋河10月1日21:30洪峰流量为451m/s的洪水落水段tU及溺河10月1日17 陕西师范大学硕±学位论文32化06洪峰流量为810m/s,的洪水落水段遭遇,临渣站于10月2日15:12出现洪3峰5270m/s,洪峰水位为358.58m。临渔站洪峰经过42h的漫长演进,在向下游3演进过程中又互相叠加,于4日09:30在华县水文站演变为4820m/s的洪峰流量,洪峰水位为342.32m,此次洪水属于中下游型洪水。其中,渭河临渣站2005年310月2日记录到的年最大洪峰流量为5270m/s。2011年9月,陕西秋巧包括4次降水过程,分别为3至7日、9至14日、16至?19日及%至29日。陕西大部9月降水总量超过100mm,关中及陕南地区为200400mm,其中镇己W648.6mm位居全省最高。此次强秋淋呈现出阴雨过程多、间隔时间短、降水范围广、局地强度大、致灾性强等特点。接连出现的大范围降水过程,使得黄河、渭河、汉江干支流相继涨水,渭河、汉江出现2011年入巧来最大洪水过程,河流超警戒次数之多为历史少见。9月20日W前连续发生3次连阴雨天气过程一,这3次过程的降水量占全月总和的9成W上。第次降水过程中,强降水主要集中在5至7日,关中陕南地区过程降水总量均超过50mm,关中大部及陕南南部超过100mm,3d内关中和陕南地区出现暴雨共计53站次,大暴雨1站次。9月9至14日,即第二次过程主要降水时段,关中陕南过程降水总量超过50mm,,,陕南大部都在100mm上出现暴雨45站次大暴雨3站次。在第0H次连阴雨过程中,9月16日20时到18日2时,关中及陕南地区出现过程雨量超过100mm的站点%个,其中汉中的镇己W247.1mm位居全省首位。这次降水过程给汉江流域造成严重的巧情,19日13时,安康水电站顷前水位达329.57m,3超警戒水位4.巧m汉江安康城区段水位达246.97m流量达13800m/s,使得参;,与防洪调度的大中型水库水位都处于高位,基本没有防洪错峰潜力。关中陕南部7825分地区发生山洪、泥石流,滑坡等灾害。前H次洪水过程,全省有个县区,9个乡镇,305.9万人受灾。因灾死亡58人,失踪4人。据不完全统计,洪水灾害造成的直接经济损失为45.18亿元。2011年9月,渭河流域出现的3次降雨过程形成了3次洪水过程,其中,前3两次洪水量级不大,渭河干流临撞站的最大流量分别为2750、2730m/s第H次;3洪水是1981年来的最大洪水,谓河休家村站洪峰流量为405m/s,魏家堡站洪333峰流量为2050m/s,咸阳站洪峰流量为3610m/s,临渣站洪峰流量为5410m/s,3华县站洪峰流量为5260m/s。这3次洪水峰形相似且基本上首尾相连,历时约20d。第H次洪水主要源自林家村下支流,而渭河干流林家村W上和径河及北洛河3均未出现较大洪峰,林家村最大洪峰流量为405m/s,径河桃园站相应渭河第H次3洪水过程的最大洪峰流量为748m/s。综上,说明在个别年份,秦岭南北的汉江上游和渭河同时发生过洪水事件,而18 第3章秦岭南北河流实测洪水对比研究且洪水的规模也较大。但是从总体上看,在这50多年之中同时发生大洪水的次数仅有3次,其它时间段内虽然两个地区都有洪水较大洪水发生,但是时间都没有同步性,甚至有时表现出截然相反的情况,如1966年,渭河最大洪峰流量为62503m/s,属于渭河流域较大的洪水,而水量丰富的汉江1966年最大流量仅有35503m/s,远小于滔河当年的最大洪峰流量。说明在短尺度上,秦岭南北的汉江上游和一定联系一渭河流域洪水发生频率有,但并不完全致。3.3差异分析秦岭南北汉江上游和渭河流域短尺度洪水流量受多种因素的制约,如秦岭山脉的阻挡、流域的形状及流域下垫面状况等。、水汽的来源3.3.1秦岭山脉的阻挡1600km300km,a秦岭东西长,南北宽,平均高度2500m左右属于中尺度,地形,是我国有名的南北气候分界线它对高原东部大降水的形成具有直接的动9%?力作用。杜继稳等根据1年7月1718日陕西暴雨,利用强地形有限区域中尺度模型,分别W典型的偏南风急流暴雨过程和降水发生前无低空偏南风急流但有微弱南风的典型暴雨过程为例,分析了秦岭山脉对秦岭南北地区大降水的形成的动力学机制。其中,通过有秦岭地形和无秦岭地形的24h降水预告分析得出:有地形时,大降水区偏北,量级和落区与实际情况非常接近;无地形时,则降水落区明盈南移一,并呈现大尺度分布特征。在此基础上,杜继稳进步对比了有急流暴雨和无急流暴雨的850hPa流场模拟图,得出秦岭山脉影响低层流场、水汽场等的结构来直接影响秦岭山脉暴雨的落区、范围和量级,若无秦岭山脉的作用,、则大降水中屯明显东移、降水量级变小,中尺度特征减弱。秦岭南北汉江上游和滑河流域暴雨分布的不同进而导致洪水的的分布和量级有所不同,使得秦岭南北地区的洪水表现出明显的差异性。33.2水汽来源的影响一秦吩南北的汉江上游和渭河流域的水汽来源主要有四个;是孟加拉湾,二是一。南海,四是其中高层水汽的来源有两个;个是孟加拉,H是东海黄海和潮海一一些。。在低层水汽来源主要是南湾,另个是南海但其中孟加拉湾站的比重大一海,,其次是东海和黄海。在实际中水汽来源有时候是个有时候是几个的组合,91 陕西师范大学硕±学位论文如2003年秋季秦岭南北汉江上游和渭河流域的洪水是多次致洪暴雨形成的,第1一次水汽来源主要是南海,来自孟加拉湾的水汽受到青藏高原的阻挡,只有小部分水汽绕过中南半岛与来自南海附近的水汽汇合,从南海沿西太平洋副热带高压外围气流北上输送至渭河和汉江上游地区。第2次第二水汽来源,除了来自孟加拉湾和南海之外,还有黄海和潮海的水汽。在低层来自南海和孟加拉湾的水汽在西太平洋副热带高压的西侧汇合,被外围偏南气流输送至汉江上游和渭河下游地区。另外,东北低祸底部的福散气流将勃海湾的水汽西输,与来自南海和孟加拉湾的水汽在渭河下游形成明显的水汽通量福合,而汉江上游地区,受到秦岭的阻挡作用,来自潮海的水汽对其影响相对较小;此外,中高层来自孟加拉湾的水汽源源不断的输向秦岭南北汉江上游和渭河中下游地区。第3次水汽的输送和福合相对较弱,但在低层的水汽含量较丰富,在热低压的参与下,来自黄海与中层来自南海和孟加拉湾的水汽汇合后北输至渭河下游和汉江上游地区。这几次H次暴雨到多种气流的综合影响的,因此2003年秋季在汉江上游和渭河流域地区均发生,没江上游虽然也发生了洪了大洪水,渭河流域的洪水更是1981年W来最大洪水水,但是暴雨致洪作用没有渭河强烈。从水汽来源不难看出,2003年秋季多次降水受到潮海和黄海水汽的的影响,而潮海和黄海的水汽多为低空水汽,受秦岭山化的阻挡作用,其对渭河流域的影响要大于汉江上游地区,因此2003年秋季,虽一然秦岭南北汉江上游和渭河流域都发生了大洪水,但是渭河的相对规模更大下。3.3.3流域形状及流域下垫面状况汉江上游为羽毛状水系,除汉中盆地等少量川道外,流域内地形多为基岩构成的高山峡谷,洋县至安康段基本为V形峡谷及基岩山坡,水流端急,地层性质与-构造对流域地貌,由、±壤、水系的形成有密切的关系于流域内的火成岩变质岩,送类岩层的透水性较小分布较广,使地面径流所占的比例增加,而且这类岩层。主要分布在狭江上游地区(丹江口上),对汉江流量,尤其是洪峰具有很大影响此外,汉江上游主壤入渗量很小,蓄水能力差,暴雨径流汇聚速度很快,故在暴雨或者长期连阴雨情况之下容易形成洪水。尤其是当降雨云团从西向东推进的情况之下一,暴雨中如的移动方向与洪水的移动方向致,汉江支流洪水与干流洪峰,1依次遭遇,983,不断叠加使得洪峰流量愈来愈大形成特大洪水事件。例如,江上游特大洪水事件3年7月31日汉,洪峰流量就高达31000m/s。渭河水系为树枝状,,流域范围广大渭河干流上游魄中黄±丘陵沟壑区、径河中上游酿东黄±高原沟壑区、洛河中上游黄±丘陵沟壑区由西向东依次排列。渭20 第3章秦岭南北河流实测洪水对比研究河流域黄±±壤入渗量大,暴雨或者长期连阴雨也往往不会在3个区域同时发生,因而来自3个区域的洪峰在时间上通常会错开,不易在渭河下游遭遇并形成特大洪水事件,81年8月22日,洪。例如渭河临渔水文站记录的最大洪水发生在巧3峰流量也仅有7610m/s。3.4小结?本章W汉江上游安康水文站和渭河流域临渣水文站19612013年年最大洪峰流量比较分析了秦岭南北河流短时间尺度洪水发生规律。由于实测数据时间尺度较短,比较结果显示秦岭南北汉江上游和渭河流域典型在50多年么中仅有三次同一时发生了较大规模的洪水,其他年份或洪水发生在同年但时间不同,或出现截然相反的显现。通过W上比较结果可W看出,尽管藥测,即洪水发生完全不同步洪水的精度精确到了天为尺度,能精确的比较两个流域洪水发生规律的异同,但是实测洪水的时间尺度却较短,通过不到60年的实测水文数据来研究秦岭南北汉江上游与渭河流域洪水发生规律显然不够充分,因此需要更长时间的水文数据来做补充。而有关秦峻南北的汉江上游和渭河流域的历史洪水记录非常丰富,历史水文数据时间尺度长,可从更长时间尺度上比较秦岭南北汉江上游和渭河流域一洪水发生规律的异同。下章本文将通过比较汉江上游与渭河流域的历史洪聚来分析秦岭南北河流洪水的发生规律。21 陕西师范大学硕击学位论文22 第4章秦岭南北河流历史洪水比较研究第4章秦岭南北河流历史洪水比较硏究历史洪水是史书、碑刻等文献所记载的洪水,对延长洪水序列具有重要的意义。我国历史悠久,历史文献丰富,有关洪水记录的文献丰富,例如史书《水经注》详细记载了一千多条大小河流及有关的历史遗迹、人物掌故、神话传说等,是中国古代有关水文记录最全面、最系统的综合性地理著作。该书还记录了不少碑刻,墨迹和渔歌民谣,文笔鉤烂语言清丽,具有较髙的文学价值和水文学研究意义。通过对比较分析秦岭南北汉江上游和渭河流域历史洪水对延长洪水序列W及对水资源合理开发调度具有重要的意义。4.1秦岭南北河流洪水灾害记录及资料来源79s[1[w根据《中国气象H千年记录总集》、《中国气象灾害大典(陕西卷)》、《中^1心1国气象灾害大典湖北卷》、《中国气象灾害大典(综合卷)》、《中国大洪水:()wstitw灾害性洪水述要》、《中国历史大洪水》等历史文献归纳了秦岭南北渭河流域和汉江流域的公元前185年W来的完整的洪水灾害资料,由于临渣水文站的详细水文资料只收集到1960年,因此将1960年W前的水文数据均看做是历史洪水资料。资料显示该区域内自古W来就受到严重的洪水灾害影响。"一《中国气象灾害大典(陕西卷)》记载:明万历十年(公元1583年)四月,白河汉水涨溢,,,夏四月,兴安州猛雨数月汉江溢黄洋河水奎高城丈余,全城淹一""一没,公署民舍空,溺死者五千余人。旬阳,洪水;明万历四十年(公元1613,年,关中径水暴涨漂没居民商贾无算。八月初H,盛田三里河水泛溢,淹)七月"殆居民,漂毁房屋,不可胜数。秋,西乡水没东关。城固、镇己,大水。"《中国气象;千年记录总集》记载;唐中宗神龙元年(公元705年),韦月二十""屯日,80,洛水涨坏百姓庐舍两千余家,溺死者数百人;公元前1年汉高后八",,流六千,江水、,流。年,夏汉中、南郡水复出余家;夏没水溢万余家0a89?19601为单位分别统计了秦岭南北地区渭河与汉江上游地区公元前1-、-。年期间的洪水发生频率统计结果如图41图42所示从结果可看出公元前 ̄9601891年汉江上游共发生洪水灾害152次,其中在960年之前洪水发生次数较 ̄少,960年后发生频率明显増加,虽然在12201370年期间发生频率略有降低,但 ̄总体上仍呈上升庭势,其中13801960年期间洪水灾害的发生次数为112次,超23 陕西师范大学硕±学位论文一-%0年发生的洪过全部洪水的般W上;而么前公元前189水总共发生洪水的次 ̄169601370。数仅有次,其余各次分别零星的分布在年之间7广6?5?迦塞Li_kiiliLkiAMj:iiiiiI--1’II-180-80巧1巧2203204如520化0720拉09201020H茲1220U20142015泌162017泌巧2019进2020卒代-?注,8989180,:年代中负数代表公元前其中1代表的数据为公元前1洪水灾害的次数W化类推-4?图1汉江上游公元前189年1960年洪水灾害频率统计-tFi.41SatisticrecordoffloodfreuencinuerreachofHani細durin189B.C?化1960A.D.gqyppjgg1口?r:If-7Ifi■1I;:^:wiLJjjkMuikjLiki"."U‘..?湯占心..11‘IiII‘I‘I‘1…111t^r-II,?2巧3劝4205泌&汾720肪D901020lUO1220420152017902城}设)40201202巧巧1I投O20182012聲粉^图42渭河流域公元前-巧60年洪水灾害频率统计1汾年-Fi.42StatisticflfriWiheRibid89grecordofoodequencyneverasnurin1B.C.化1960A.D.g?渭河流域公元前189I960年期间的洪水发生频率统计结果显示,该期间共发生洪水灾害20 ̄605次,公元前1894年期间洪水灾害发生的次数较少,历史资料共统计到9次洪水灾害记录。460年W后洪水灾害发生次数开始呈上升趋势, ̄%上4601960年期间共发生洪水灾害153次,占历史洪水发生总次数的90,足24 第4章秦岭南北河流历史洪水比较研究见洪水灾害对渭河流域的危害程度之大。4.2历史洪水巧害等级比较4.2.1洪水巧害等级划分根据历史文献、碑刻记载等对洪水的定性描述,结合现代灾害学中对洪水灾害定量研究方法,本文根据洪水灾害对秦岭南北汉江和渭河流域影响的地域范围,W及灾害的持续时间长短和危害程度,将汉江、渭河流域的洪水灾害划分为4个等级:1级为轻度洪水灾害。历史资料中记截了并未对农业生产和人民生活造成重大损失的灾害类型,该灾害类型只是对灾害的简单记录和描述,并未对洪水的等级,"。具体发生河段,进行详细解释本文将这种溃灾划分为轻度级灾。比如秋r晚"""""一县、千阳带大水;金州大水;秋八月,夏州大水等。2级为中度洪水灾害一。历史资料中记载親灾时间较长,这类灾害般对社会造一一一成定的经济损失,但损失往往并不严重。历朝官府般采取些政策来应对此"类灾害,比如减免税负,拨发脈灾粮款等。如屯月,夜,清涧河水暴涨,漂没"",,,南关;H月二十九日武功漆水自北大涨来自东城n两岸夏禾园蔬尽没;""兴安州河水泛涨,,冲塌城垣房屋淹没各岸爸粮六千四百四十余石。3级为大洪水灾害。历史资料中记载较大范围的洪水灾害,洪水规模大,影响范围广,,,农田被淹人畜伤亡巧中1W)年W后致灾洪水人日伤亡在1000人W下)"一般将送样的灾害划分为三级特大撰灾。如,屯月初屯,武功漆水自北大涨,高"",两岸庐舍树林蔬果皆没,人多溺死,,漂,十余丈;清涧大水与城齐去南替城"没南关居民百余家。一。4级为特大洪水灾害此类灾害在历史资料中般记载为长时间的暴雨,或者特大洪水灾害,通常会造成大量人员死亡其中1950年W后由于防灾减灾意识提高(和水利工程设施的逐步完善一,般致灾洪水人口伤亡在1000人上的为级为特大"一。洪水灾),般将送种情况划分为特大溃灾如,四月壬子,雍,经济损失惨重500;州同官县大雨水,淹没民居余家。流域洛水暴涨,坏庐舍两千余家溺死者"甚重。4.2.2汉江上游历史洪水巧害等级89 ̄-统计公元前11960期间汉江上游发生的洪水灾害等级如图43,4级特大25 陕西师范大学硕±学位论文溃灾发生的次数为10次,占总灾害次数的10%;3级大親灾发生的次数为45次,占总灾害次数的29%;2级中度溺灾发生的次数为75次,占总灾害次数的33%;1级轻度潭灾发生的次数为55次,占总灾害次数的27%。由此可W看出没江上游的灾害W轻度灾害和中度灾害为主,发生次数占总次数的60%;但是4级特大溃灾和3级大規灾发生的次数也占到总次数的39%,从总体上看,各级灾害都相对平均分布,这也是汉江上游洪水灾害的代表特点,即灾害发生具有普遍性。4iiiiJll-巧51说55491012巧16411960A年巧(.D.)图4-3公89年?元前11960年汉江洪水灾害等级变化图-.4FraoWdRFi3looddefheiver加rin189B.C:19.Dggg.!〇60A.4.2.3渭河流域巧史洪水巧害等级?89-渭河流域公元11960期间的洪水等级统计结果如图44所示。结果显示公89?元11960发现渭河流域发生的205次洪水中,4级特大親灾发生的次数为13次,占总灾害次数的7%;3级大溺灾发生的次数为45次,占总灾害次数的24%;2级中度規灾发生的次数为75次,占总灾害次数的40%;1级轻度規灾发生的次数为%55次,占总灾害次数的29。由此可(U看出渭河流域的灾害W轻度灾害和中度灾害为主,发生次数占总次数的70%。而大溃灾和特大级潭灾发生的次数较少,仅占总发生次数的30%,这是渭河流域洪水发生的显著特点。26 第4章秦岭南北河流历史洪水比较研究-18518555095112801646!¥60帝代A.D.()-44公89年?图元前11960年渭河流域洪水灾害等级变化图*F4-4i.Floodradein化eerieachofHanianRverur1Bgguppjgidin89.C.to1960A.D.g4.2.4差异分析从统计结果可W看出 ̄,公元1891960年期间秦岭南北汉江上游和渭河流域共同发生洪水的年份有18年,分别是公元前180年,公元1532、化79、1863、1867、19的、1921、1923、1931、1932、1934、1%5、1944、1955、1956、1%7、1%8、1960,但因各个朝代对洪水灾害的重视程度不同统计结果可能会有偏差,但是本文已经尽可能的捜集秦岭南北汉江上游和渭河流域的灾害,文献记录的数据几乎接近洪水灾害发生的真实情况接近。总体上,渭河流域的洪水灾害比汉江上游的灾害发生频率较大,汉江上游的灾害在历史时期记录较少,从灾害等级上看主要W3级大洪水灾和4级特大洪水灾害为主;而秦龄北渭河流域的洪水记录次数较少,洪水灾害等级主要W2级中度洪水灾害和3级大洪水灾害为主,4级特大洪水灾害虽然发生次数也有发生,但是在洪水灾害发生总次数中占的比重较低。从历史资料中获取的洪水灾害结果分析看,貌似秦岭W南地区的洪水发生频率较小,关中地区发生洪水灾害频率较大。而实际上汉江流域由于河流流量大,上游多峡谷山地地形-,地层岩性多火成岩变质岩,透水性小,易形成洪水灾害,灾害理论上发生频率应大于渭河流域。这种差异形成的原因,可能是由于中国历史上各朝各代对自然灾害,特别是洪水灾害的重视程度不同造成的。历史上关中地区由于,地理位置优越,±地肥沃,在关中地区定都的朝代甚多,因此在秦岭北地区历史资料中对洪水灾害的记录较多、较详细。秦岭W南的汉江流域,由于多山地地形,耕地资源有限,因此历史时期该区域内的人口数量较少,历史时期27 陕西师范大学硕±学位论文对该区域的灾害记录可能没有秦岭W北地区多,从两个地区的洪水发生频率图和^1。>灾害等级发生图上可[明显发现两者的差别4.330a滑动平均比较研究'为了更好地解释秦岭南北汉江上游地区和渭河流域洪水发生的规律,分别对汉89 ̄江上游地区和渭河流域公元前1年1960年洪水灾害的发生频率进行了30a滑。动平均分析,并做出相应的曲线图4.3.1汉江上游历史洪水30a滑动平均分析 ̄没化上游地区公元前189年1960年洪水灾害的发生频率30a滑动平均分析4- ̄5地区公元前189年19603如图,从图可看出,汉江上游年的洪水灾害有个3370 ̄ ̄ ̄163017708001960峰值,即个较小的峰值,分别是1年、1640年、1年,这期间洪水发生次数频繁。这H个离峰期发生在明清时期,^及民国和建国[^^1来一一这段时间。其中第个周期起始于年公元1370年是元明朝代变迁,是个典型的灾害多发期。而明清时期W后随着该区域内人日的増多,该区域内的灾害发生次数越来越多,汉江上游地区明清时期共发生洪水灾害44次,占汉江上游地区总洪水灾害次数的42%左右。民国至今,汉江上游共发生洪水灾害39次,占总洪水灾害次数的%%。28 第4章秦岭南北河流历史洪水比较研巧5-??,;f%I罵^1a/L/uaA/.J0500100015002000年份4-589^图觀江上游公元前1年1960年洪水灾害30年滑动平均--Fi.45The30earmovinaveraeofflooddisasterof189B.C化1960A.D.inuerreachofgyggppHanjiangRiver.4.3.2滑巧流域历史洪水30a滑动平均分析?渭河流域公元前189年1960年洪水灾害的发生频率30a滑动平均分析如图6 ̄960,而从图可W看出,渭河流域公元前1891年也有吉个明显的峰值,分别是 ̄?-86080500年、121780年、17901960年。公元500年前后是南北朝时期;公元1280是宋元朝代更替时期,此时各地政权分立,战乱不断,加上自然灾害不断发 ̄生,是灾害的发生的频率较高。从公元前189年1960年渭河流域的洪水灾害30、年滑动平均图对比可W看出,从明清至今该区域内的洪水灾害不断増加,渭河流域明清时期共发生洪水灾害54次,占渭河流域总灾害次数的25%左右。巧 陕西师范大学硕壬学位论文-?10I.II8-?如IA-挺6I嚴4—..L??■■?m-■????M??■??A2.??^/\/^L?一^Vx.,。0500100015002000年份4-689 ̄图渭河流域公元前1年1960年洪水灾害30年滑动平均F-ig.46The30earmovinaveraeofflooddisasterof189B.C化1960A.D.inWeiheRiverbasin.ygg而民国之间随着人们知识文化水平的提高,对洪水灾害更加重视对洪水灾害的记载也更加详细,民国至今的文献记载可W看作是洪水发生的真实状况。据统计%一谓河流域共发生洪水灾害60次。,占渭河流域洪水灾害总次数的32这时期的随着人类狂会科技的进步,自然灾害的认为因素成分越来越凸显。滥砍滥伐,过度放牧,植被破坏等都会造成该区域内的下垫面状况发生极大的改变,特变是建国^口出生1^1后,由于人民的生活稳定,人率大幅增加,造成秦岭南北地区人口大幅度増加一,对自然环境的破坏也进步増加。虽然在近几千年,人民已经认识到了这一因素,但是人曰对资源的需求并未随着城市化的发展而得到合理解决,人类不断向自然环境索取资源,对环境的破坏从未停止,灾害也就不断发生60,19年渭河流域的特大洪水就是典型的代表。4.3.3差异分析通过对秦岭南北汉江上游和渭河流域洪水灾害滑动平均可1^1看出,汉江上游的?-70 ̄洪水灾害有H个多发期分别是131630年、16401770年、18001960年;渭河上游的洪水灾害也有云个多发期 ̄ ̄ ̄500860年、12801780年、17901960年。据85葛全胜等[]研巧表明,中国历史时期的朝代变迁,并非所有的气候暖期都是社会""繁荣昌盛时期,但是冷抑暖扬的整体文明韵律十分清晰,通过对中国历朝历代气候变化对社会环境的影响研究表明一经济一,气候变化通过自然人文亚系统30 第4章秦龄南北河流历史洪水比较研宛的各个环节的逐级传导,进而产生5个层次的气候冲击与适应;虽然在社会发展的历程中,人对生产关系的影响是推断社会发展变革的最主要的原因,但是在过去2000年气候恶化阶段,由于生态环境脆弱性引起的人类生存问题也是引起社会动乱,进而影响朝代变迁。秦龄南北没江上游与渭河流域的多个洪水灾害高发期、1280、0中,公元500年年137年均处在朝代过渡或朝代更替阶段,通过社会动乱与气候关系内在联系,也反应出去秦岭南北地区的洪水灾害与气候变化存在某、种联系性,但是由于气候变化影响因素的复杂性人对社会的主观能动性W及影响和响应的区域差异性等因素的存在,这种联系并不是绝对的,有关洪水灾害与一气候变化关系的研究更需进步深入研巧。4.4小波分析比较研究小波分析是在20实际80年代,在傅里叶分析的基础上提出的,它继承和发展了傅里叶变换的局部化思想,克服了缺乏离散正交基和窗日大小不随频率变化的一一。缺点,是种理想的数学分析工具他可W表示出,每时刻在各个时间尺度中的位置,W及序列随时间变化的特征,能够很好地表示数据的时间周期特征。基一于这优点,小波分析在水文学、气象学中大量应用。通过对秦岭南北汉江上游和渭河流域的洪水灾害进巧小波分析处理,可W很好的得出秦岭南北汉江上線和渭河流域洪水灾害频率变化及其变化趋势。此外,可W通过小波分析反映的小波方差代表的波动能量尺度的分布,来确定水文数据序列的主要时间尺度,即水文数据序列的周期。由于公元1000年前的洪水灾害数据连续性较差,本文选挥了秦?岭南北汉江和渭河流域公元10002000年(为了保证周期连续性,加入了部分实测洪水数据洪水灾害频率进行小波分析。)4.4.1汉江上游洪水巧害小波分析从公元 ̄2000年汉江上游历史洪水小波分析图的方差图中可W看出1000,汉江 ̄ ̄上游1000年的期间里灾害较明显的两个周期,即46年的小周期和2627年的大813--周期,其中2627年的大周期与中国旱溃灾害2425年周期相对应。此外,太87[1阳活动周期具有5.5年、11年、22年、80年和178年的平均周期,而汉江上游 ̄5洪水灾害4^年的小周期与太阳活动5.年周期相对应。31 陕西师范大学硕±学位论文。.、'。。^w式nrI:A/;〇100000112001314011如016001700180019002005i〇00is202530年巧巧洋期图4-7汉江上游公元?10002010年洪水灾害小波分析图-waveFi.47Theletanalsisofflooddisasterin化euergyppofHanianRiverfrom1000化2010jgyear.4.4.2渭河流域洪水巧害小波分析渭河流域的洪水灾害频率可看出,渭河流域的洪水灾害具有H个明显的周 ̄? ̄ ̄期,即56年周期、1213年的周期和30年的周期56年的、。其中周期1213年的周期与太阳活动的5.5年周期和11年周期相对应,其中汉江和渭河都有与太阳活动5.5年周期想对应的周期,渭河流域更是思现了11年的太阳黑子活动周期,说明秦岭南北汉江上游和渭河流域的洪水不仅在一定范围具有同步性,而且都与太阳活动具有密切关系。。铺脚自:a.矣\V;;义:./.j乂化疗炼結V;*'咖。AM'Aa'诗鲜私辦絲餘無f;/t4171000Ioo120013001001900900|〇〇1W19002000%S巧25巧IS巧诚A^D.()毎斯*-图48渭000?20河公元110年洪水灾害小波分析图F-i.48ThewaveletanalsisofflooddisasteringytileWeihe民iv巧from1000!;〇2010e化y4.4.3差异分析通过小波分析,可明显看出秦岭南北地区的汉江上游和渭河流域的洪水具有明显的阶段性和周期性一。洪水灾害的周期与我国北方地区旱潭灾害的周期具有32 第4章秦略南北河流历史洪水比较研究致性和同步性,并且与太阳活动周期对应,说明秦岭南北地区的洪水灾害与太阳活动有密切关系。然而通过小波分方差图可明显看出,汉江上游洪水方差曲线波折较大,仅能反映出两个周期渭河流域的洪水方差图曲线平滑,周期明显,;H个周期一能够反应出。这与两个流域历史资料的完整度有定关系,渭河流域由于历史时期的农业、经济活动频繁,人们对该地区的洪水灾害的关注度较高,遗。留下来的历史资料页较多而汉江上游地区相对渭河流域,或历史资料记载的较一少,,或者史料记载的准确性较低都会对小波分析的周期判断造成定影响。4.5小结对秦岭南北汉江上游和渭河流域的历史洪水灾害进行分析,发现在更长时间尺18?I度上,汉江上游和渭河流域洪水共同发生洪水的年份有所增加,公元9960年期间秦岭南北汉江上游和渭河流域共同发生洪水的年份有18年,分别是公元前180、、、、、1532、1679、1863、1%7、1903、19211923193119321934、1%5年,公元44、19、157、1958、1960。30a1955%6、19而通过滑动平均分析可看出,巧?-?江上游的洪水灾害有H个多发期分别是1巧01630年、16401770年、18001960500?860280??年年、11780年、17901960;渭河上游的洪水灾害也有H个多发期。年,其中两个周期的大部分年代有重合而通过小波分析结果可W看出,汉汪上? ̄00020004?62627年的大周期游洪水在公元1年有年的小周期和,渭河流域洪??水有56年周期、1213年的周期和30年的周期。然而,谓河流域的洪水事件记录在公元500年W前巧对较少;汉江上游的洪水灾害记录更是在公元1000W前就相对较少,汉江上游和渭河流域的是灾害连续性较好的仅有1000多年,并且大多洪水灾害只是对洪水灾情的简单描述,难W对洪水流量进行精确恢复,这对洪水水文学研究影响很大,特别是在进行洪水频率分析时,流量时间序列短,精度就难W保证,要提高精度,就需要更长时间的洪水流量时间序列。而古洪水水文学研究为水文学带来了新的契机,古洪水研究是通过野外调查黄王古±壌地层中所夹杂的古洪水滞流沉积物所指示的水文信息,W此来计算古洪水的流量、年代信息,由于地质记录中保存的古洪水信息年代久远,所恢复出的流量信息可yi,■将洪水流量时间序列延长到万年尺度大大增加了洪水频率分析的精度一。因此,为了进步深入对比研巧秦岭南北汉江上游和渭河流域的洪水,本文在秦岭南北的汉江上游和渭河流域开展了古洪水水文学比较研究。33 陕西师苑大学硕±学位论文34 第5章秦峻南北河流古洪水比较研究第5章秦岭南北河流古洪水比较研究古洪水是指史前发生的、为洪水滞流沉积物所记录的特大洪水事件,它是气候。ackwaes突变的即时响应其中古洪水滞流沉巧物(SlterDpoit,简称SWD)是洪水在滞流环境下流速无限趋于零时沉积下来的悬移质泥沙,它是准确判定和鉴别古洪水时间W及开展古洪水研究的关键。SWD详细记录了古洪水信息(时间、水、)位流量等,通过对古洪水滞流沉积物测年,及利用古洪水水文学方法,可ssti重建史前发生的古洪水事件的时间、水位和流量等。5.1古洪水发生年代比较硏究表5-1总结了裸题组近年来在秦岭南化的汉江上游和渭河地区古洪水研巧情况 ̄891〇9[]-。这些古洪水多夹杂在河流两侧的黄±古止壤剖面内,送些剖面分布在没江-上游和渭河及其渭河的各支流河段如图51所示。-由表51可W看出,秦岭南北汉江上游古洪水年代有相同的。,有不同的在4 ̄?4200000aB.P.和32003000aB.P.这两个时间既秦岭南北两侧的汉江上游和渭河流域,在不同的河段,均发现有大量的古洪水事件沉积记录。例如汉江上游的 ̄4TJZ剖面记录有4200000aB.P.的古洪水事化JJTZ、TJZ、TJW、NGK、GXHK3 ̄等剖面记录有2003000aB.P.的古洪水事件。而渭河的TLC、CJC、HJZ、YGZ等剖面记录了420(M000aB.P.的古洪水事件;DJP、GCZ、YGZ、CDC等剖面记3 ̄录有2003000aB.P.的古洪水事件。这说明在长时间尺度上,秦岭南北汉江上游一4 ̄ ̄2004000aBP3200和渭河的古洪水事件发生的时间具有定的共性..和3,在000aB.P.这两个时间段内,沉积剖面记录的古洪水事件相对比较多。3 ̄此外,LSC剖面记录了汉江上游最长尺度在115012270aB.P.的特大古洪水?事件JH、LSC记录1000900aB.P.。;S了汉江上游相对较近的古洪水事件而LHC6 ̄0005500aBPYGZ、剖面记录了渭河最长尺度在..特大古洪水事化等剖面记录-了渭河32002800aB.P.相对较近的古洪水事件。35 陕西师范大学硕±学位论文r:j,图5-1秦岭南北主要河流水系图和主要古洪水的剖面位置-F.51Dranaemaof;HRiiig1heuerreachesofanianverWe化eRiveronbo化sonngpppjgidesfili;QguntainsMo.36 第5章秦岭南北河流古洪水比较研巧5-表1秦岭南北汉江上游与渭河及其支流古洪水研究成果表-Tab.51DischargeandchronosequencesofHanianRiverandWeiheRiver.jga流域剖面地点年代BP)mV)(ai(SJH^462801260012400-1160011400巧巧0?巧0050005巧…00-9006103720TJZ口60(M24004222(M8320420(M000452203200^2500-^340058620--190017005862060800-180040L1600585jz3200-280048沿0-517…00 ̄85004X3290TC%3200-280049130汉汪Q495(M45060WOYHCLSC"15(M2270%970100(^90047400GXHK-2700630903200?641巧01750320NGK320(K2800502209000-850045630-QF1800170065830LWD180(M70065400JT-L1800170047900320K2800441C5042(KMOOO434208500-840022470T之-2800JJ32004018170(M9^^^200-280042?*(KMOOO-4000?CJC42001949022040TLC42?1640(KM0000化900HJZ420(MOOOI480(M7000DP--320030002346025480ZC45-4U85590J00000!(MGCZ--260320030002256059**NSC3200-3000**CDC00-323000-CHZ80007800141006000-5000口说042900(KM0001337 陕西师范大学硕生学位论文**CXG450(M100*LMC450(K30001235(M4730-ZJC450(5600MOOO138001*?PDC43O(M000?*YTC430(M000HX*?Z430<MOOO巧HLC6-5000000注?是由于河床形态变化巧大无法进行水文学恢复。:5.2古洪水流量此较硏究-从表51中可W看出,秦岭南北汉江上游和渭河流域的古洪水流量大小差异较大,,这与两个区域的气候类型密切相关。从流量计算的可行性来看汉江上游发■现的古洪水剖面大多可W进行古洪水流量计算,而渭河流域的大多古洪水剖面无法进行古洪水流量计算,送是由于汉江上游河段大多为基岩峡谷河段,?巧床形态万年W来变化不大,而谓河流域下游部分剖面附近河床形态万年来掀积严重,只能在上游河段进斤古洪水流量计算。为对比秦龄南北汉江上游和渭河流域的古洪水流量,选择典型的渭河固川镇剖面和汉江戾家洲剖面从流量计算方法、水位和行洪断面的确定及模型的适用性等方面进行古洪水流量对比。5.2.1剖面选择本文选择对渭河上游固川镇GCZ剖面和汉江上游郝县戾家洲河段TJZ剖面的--古洪水流量计算和比较研究,剖面所在河段的位置如图52、图53所示。其中,3200 ̄000aBP1GCZ剖面记载了3..的两期古洪水洪水事件,TJZ剖面记载了2 ̄ ̄ ̄60(M2400aB.P.、42004000aB.P.、32002800aB.P.、19001700aB.P.的四期古洪水事件。38 第5章秦岭南北河流古洪水比较研究图5-2渭河固川镇剖面位置及其研究河段-Fii巧fili化ihhg.52ThesofGCZroenWee民verandresearcreac.p■11心總急j图5-3汉江上游戾家洲剖面位置及其研究河段*-Fiihig.53Thes化ofTJZrofileintheuerreachofHanian民verandresearchreac.pppjg39 陕西师范大学硕±学位论文通过野外观察及剖面划分确定了GCZ和TJZ剖面的古洪水SWD层位,如表一--52和表53所示。对GCZ和TJZ剖面的室内粒度特征分析进步显示,古洪水滞流水层沉积均呈现单峰型,主峰偏向细颗粒方向,绝大多数小于20其中0 ̄占相当大比例.213流层粘粒含量大,性质上显示它们是粉沙质亚粘,说明滞±或者粘±成分的沉积物,送是因为古洪水滞流水动力较小,古洪水泥沙含量较小一,悬移质泥沙颗粒较细的缘故。室内粒度特征分析进步确定了划分出的古洪水层面划分的正确性。表5-2GCZ全新世剖面地层划分及描述Tab.lPedostratigraphicsubdivisionanddescriptionsoftheGCZprofileintheWeiheRivervalley深度/cm地层名称和符号特征描述 ̄ ̄表±层浊程色,典型坡积表±,团粒结构,含有大量化蝴孔和粪粒,TS)《根系(浊捲色-’片化巨,沙质粉沙±,强发育的团块团粒构造,其上部州cm20-58处含有灰色巧纹薄陶片,为西周时期的典型标志,偶见小石子浊黄楼色,粉沙质地粘±,质地紧实致密,包含3个洪积单?击巧*滞巧商巧居70层,为最麵的古洪水平流臟层浊红栋色?、褐色,梭柱梭块结构,风化强,10070cm处含古止壤层有枯红色夹沙陶片,应为仰韶,并含、龙山文化晚期文化层>一(So)木炭屑视廣王块-。,90100cm处最集中,含有些虫孔干燥时较坚硬-撕浊黄澄色1551,向下逐渐变浅,有垂直虫孔装隙一些石灰斑马兰黄王层浅浊黄澄色,粉沙质地,均质块状结构I含有,。。0典型的马兰黄止,未见底■£表5-3T店全新世剖面地层划分及描述TZHab.IPedostratiraWcsubdivisionanddescritionsoftheTJrofileintheani孤Rivervallegpppjgy深度/cm地屋名称巧符号特征描述表±层浊稳色,细沙质粉沙质地,团粒结构,多化蝴孔和粪团,成(TS)壌侧强6洪*滞流欄胃*型眺洪*滞流臓M(SWD4),浊胃齡,勝翻沙’sn化。SWD4)(含有化代灰色瓦屑、烧±块和木巧屑、黄,下齡制储偵猶陶片骨-100220胃^f屑、烧±块和木炭屑CSWD3:)40 第5章秦岭南北河流古洪水比较研巧220-250亮红栋色,粘±质粉沙质地,棱块状构造古洪^'层250 ̄260哀媒浊黄齡,粉沙麵沙2^化觀巧t±质粉紗质地?觀状构造'强烈成黑裂隙fi栋色粘±S下胶膜显著,为黄掲±类型(o)过渡层过渡性黄±a黄程色±部显示,,细沙质粉沙,块状构造,36^20-(Lt)出有定程度成壌古洪巧层42(M80浊黄接色.鎌翻沙采織1气-马兰黄主层a掠色,粉沙M地,H块块状构造,为成《改造比较S著的48^520,)黄±(L晚更新化占 ̄520645浊黄接色,粘±脯沙,賊结构芒户5.2.2流量计算方法选择关于古洪水流量的计算的方法有多种、一,例如控制断面法水位流量关系法、比降法等。对于这些方法,均各有使用条件:按制断面法进行推流计算时控制断一一面在般河道上较难找到,;水位流量关系法要求调查河段处或附近要有水文1一且具有大水年水位一流量关系资料,对些没有水文站或水文站数据序列相对较短的地方,此法并不适用;比降法是现今古洪水研巧中使用较多的研巧方法,比降法中的综合糖率系数的确定和河道断面的稳定,是限制比降法的关键所在,国内目前河槽综合糖率系数多根据水文工作者根据经验总结的天然河槽糖率参照表来确定,但是在利用比降法进行流量计算时,会发现河流两岸的地貌特征往往不一UWレ样,或者河槽形态为复式河槽,因而难ッ确定河槽的综合糖率。杨克君等通过277沮数据对复式挪槽综合繼率计算方法比较分析发现,常用的5种河槽繼率计算包括Pavlovski法、EinsteinBank法、Loter法、Krishnamurth法和(jyDracos-Hardegger法方法都不适合进斤估算河槽综合趟率系数。而古洪水发生时)洪水,水流漫滩后河槽形态大多为复式河槽,不能准确确定河槽的综合糖率系数一。而HEC-RAS模型完美的解决了这问题将会影响古洪水流量汁算结果的精度,最大程度上减小了认为误差的影巧。-HEC-RASHdroloiciiliygEngneerngCenterRiverAnassSystem,该软件是由美(y)国陆军工程兵团水文工程中也开发的河道水力分析软件包,也称为河道水为分析41 陕西师范大学硕主学位论文系统模型、。用于模拟河流的水流、扼沙水质等工程问题,可对天然的或人造的一河网进行维恒定流和非恒定流的河道水为推演,给河道的水力汁算带来很大的-方便。HECRAS模型主要由4部分组脱非恒定流模拟、恒定流水面线计算、水质分析-RAS恒、可动边界扼沙输移计算。其中对古洪水流量模拟计算是基于HEC定流水面线计算模块HEC-RAS,恒定流水面线计算可对单个河段、树枝状河系或<>=河网的缓流Frl、急流(Frl和临界流Frl进巧水面线计算,采用直接步进法逐())()iin’一Wi断面推求水面线。是基于维能量方程:+++二-口1与4^)^么g2备口-2)2各式中:1、2河流的水深&分别为断面;&、&分别为断面1、2所处的主河道海拔高程;V、V分别为断面水流的平均流速;a、化分别为断面1、2流速系数;/2;g为重为加速度;也为水头损失。I为流量加权河段长度;C为扩散或收缩损失系:数,^为河段摩阻坡度,其计算公式如下"Vf_f邮R5-3()式中n为曼宁髓率系数U为流速-RAS模型的恒;艮为水力半径。本文采用hEC;定流水面线计算重建了汉江上游鄙县廣家洲河段的古洪水流量。5.2.3水位的确定洪水水位是水文学计算中具有重要的作用,精确的获得洪水的行洪水文是计算洪水流量的关键。如果洪水水位不精确,将会使计算的流量结果不准确。因此,一在古洪水水文学升算中,水位的确定是关键的第步。在古洪水流量计算中,通常依据古洪水滞流沉巧物SWD来确定古洪水洪峰水位。通常情况下,河流洪水发生后通常会在岸边岩石,树木、杂草、建筑物上留下掠记物,即洪水水位指示信息,这些洪水水位指示信息是推求古洪水水为常用的方法。古洪水SWD也属于洪水水位指示信息,但因沉积环境的地貌特征,SWD■指示的水位所选择的方法也各不相同。在国外,通常选用古洪水SWD的顶面高程iu’iWt达源作为古洪水的最低洪峰水位;杨、谢悦波等将古洪水SWD的尖灭点高程作为洪水洪峰水位,而且通过在淮河和黄河流域的研巧工作中得到了证实42 第5章秦岭南北河流古洪水比较研充iisii一’ty、;黄春长等通过对黄河渭河、汉江流域的古洪水研究,总结出了套新的研究方法,,即古洪水SWD厚度与含沙量关系法通过洪水的沉巧水深与古洪水i22>23,SWD厚f]度关系来推求古洪水洪峰水位,具体计算公式如下:=片作-//+(54)P、=—-5)A(5r,式中:打为恢复古洪水水位,单位m;A为古洪水SWD底界高程,单位m;为古洪水滞流沉积物厚度,单位m;A为古洪水行洪时体积含沙量;A。为古洪333x水行洪时的质量含沙量,单位k/cmr65k/m。g;,为泥沙干容重,取2.l〇g根据各研究地点洪水滞流沉积物所在断面得到该断面的洪水水位。W上H种方法中古洪水SWD尖灭点高程法和厚度与含沙量关系法使用较广,古洪水SWD顶面高程法计算出的洪水流量偏小,这种方法基本在近几年的古洪水流量计算中很少使用。而古洪水SWD尖灭点高程法是对顶面高程法的改进,但是、在实际研究中发现,很多古洪水SWD保存在河槽两岸的陡壁岩豁、岩棚之下,尖灭点没有很好的显示出来,在使用也会受到限制SWD。古洪水厚度与含沙量关系法不受沉积环境的影响一,是种较先进的估算洪水水位的方法,但是在计算时,一需要掌握河流洪水的含沙量,般取多次的洪水含沙量的均值,因此需要水文站的泥沙数据。在进行古洪水含沙量计算时还需要考虑该区域古洪水发生时所处气、候背景,进而对当时的地貌环境(植被覆盖度水王流失程度)是否与现在的地貌环一个预估境相近做,这就需要研究区内有大量的气候背景研究资料。在实际的古洪水水位计算时,需要依据研巧点的具体情况而定JZ。本文在汉江上游T段和渭河GCZ段河段均采用古洪水SWD尖灭点高程法来计算水位。5.2.4行洪断面的确定古洪水水文学计算中,河槽断面的稳定性对计算结果的影响非常大。因此在古wti洪水流量计算时必须考虑河道沖游问题W及河床形态是否发生变化。詹道江、谢悦波等在长江H峡开展古洪水研究时,认为长江的基岩峡谷在河床的轻微沖游变化下对过水断面的影响非常小,因此在古洪水计算时,未对长江H峡基岩断面1W一1做任何修正。国外些水文学者在进行古洪水流量计算时也都选取急眼峡谷作,为研究河段进斤古洪水流量恢复,认为全新世W来河槽抗侵蚀性强形态变化小UW。综上,在近期的古洪水研究中通常认为基岩峡谷是古洪水流量恢复的理想河段一,基岩峡谷内河槽形态规整,河道单抗侵蚀性强水流形态稳定断,河槽,,43 陕西师范大学硕±学位论文面形态变化较小,,因此在古洪水计算时可W将现代河槽形态可近似看作古洪水。JZ行洪河槽,进而借助古洪水水位计算洪峰流量本文的研充点T和GCZ,均位于基岩峡谷河段,两岸基岩出露,河岸上虽有少量沉积物,在发生洪水时沉积物被冲走,河岸基岩显露,行洪时大部分河槽形态接近U型基岩河槽,总体看万年W来河槽形态变化不大。5.2.5河槽曼宁繼率系数和比降的确定lW-123一t]曼宁礎率系数是影响流量的个重要因素。巧利用传统的比降法进行古-洪水流量计算时。利用HECRAS模型重,只需要选定河槽的综合禮率系数即可建。古洪水流量过程中,需要根据河槽、河岸地貌等因素综合考虑模型要求左右岸、一些流量计算方法相比计算过程更加严河槽给定不同的曼宁值,与比降法等,其谨。通过实地考察发现汉江上游庚家洲段和渭河上游固川镇河段河流两岸人口密度较小,河槽形状较规整,水流平稳,两岸基岩崖壁陡峭并有树木和灌木,无宽阔河漫滩,特大洪水发生时直接淹没全部河槽与两岸基岩。结合国内外学者关于-124126]不同河槽曼宁構率系数的研究及选取方法[,确定汉江庚家洲段的河槽综合曼宁糖率系数取值0.028,渭河固川镇河槽賴率选择0.03,根据不同断面处河床及岸滩的粗髓程度上下浮动0.003;河岸W及滩地的曼宁礎率系数依据河岸的不同形态?W及植被分布情况选择范围为化030.06。河床比降直接影响洪水流速,精确测量河床的比降对古,从而对水位产生影响洪水流量计算具有重要的意义。通过对汉江上游庚家洲河段和渭河固川镇河段的实地考察,发现汉江廣家洲和固川镇河段水流比较缓慢,流速稳定,没有明显的跌水现象。在野外通过GPS、红外测距仪及铅垂测深法对河道的精确测量,再利用1:10000的地形图对测量结果进行多点计算进行校正,确定了径两个河段的精2确比降:其中庚家洲河段的比降为0.8%〇渭河固川镇河段的比降为%〇。;44 第5章秦岭南北河流古洪水比较研究5.2.6古洪水洪峰流量计算5.2.61.汉江TJZ河段古洪水流量恢复图5-4汉江上游庚家洲段TJZ研究点及河槽断面位置图-F54Lo-i.cationfhTJZ6ssecotesiteand化crostioninuerrea沈ofHnRivgppaniaer.jg45 陕西师范大学硕±学位论文在汉江上游本文W庚家洲段为代表进行古洪水水文学恢复,汉江上游TJZ剖面m处-古止壤中剖面含有的4点据上游白河水文31k。野外实地考察发现TJZ黄主期古洪水事件对应的SWD,送四期古洪水对应的SWD均夹杂于破积角碌石渣层,,,能很好地指示水中,呈现水平或者波状层理并均向坡上方向尖灭特征明显位信息。根据TJZ剖面尖灭点高程,因此本文选择尖灭点高程法来计算洪峰水文178和SWD的厚度推算出这4期古洪水事件所对应的最大洪峰水位高程分别为.30m、180.00m、181.50m和182.50m。-江流域戾家洲段地形图进行数字化cis,生成汉采用Arg软件对1:10000的汉=江流域的T地C-eoRASIN网格(不规则角网),然后利用GIS中的g模块对河道数字地形图进巧处理HEC-eoRAS,然后利用创S中的g模块在渭河固川镇段数字地形图上绘制河流线(river、河流路径线巧owpath)、河岸线(bank),然后在该河)段上绘制断面(crossection),断面绘制方法如下;在TJZ剖面上下游2km左右的河道上均匀选取13个横断面,,确保横断面与河流流向垂直;在绘制断面时确保断-、面(crossection与河流路径线的中也线centerline垂直;然后利用肥CgeoRAS模)()块将河流线、河流路径线、河岸线、横断面转为H维数据,然后输出所获得H维C-RAS模型添加G数据IS软件输出的数据,并对所获得的几何横断面;最后在HEyji保障数据计算的精确性,也结合实地测量数据及实际河槽形态进行校正,为了一可根据研究需要在两个横断面之间插入定数量的横断面。本文在庚家洲河段的一505-4313个断面之间间隔米内插个横断面(图,这样总横断面数为4个。)完成河槽断面和边界条件的确定后即可对古洪水流量计算。在GIS软件中获取—-RAS模型软件-RAS河道相关数据后,将几何数据导入HEC。利用HEC维恒定-RAS模型会自动计算出相应的水位流模型输入不同的流量值,HEC。当调整的流一值量与确定水位致时。由,则认为该水位对应的流量值即为所计算的洪峰流量此可计算出TJZ剖面记录的4期古洪水事件的最大洪峰流量,四期古洪水SWD所3333对应的故事流量分别为54920m/s、51300m/s、43500m/s、37050m/s。一17[]白开霞等采用比降法在廣家洲段进行古洪水流量计算,比降法所般选择单一流量数据和断面进行流量计算,其所选断面与本文中6号断面相同,6号断面的比降法计算结果误差分别为527-.41%、.66%、3.5%、0.28%(表54),这表明采用HEC-RAS模型重建古洪水流量水文计算是可行的。46 第5章秦岭南北河流古洪水比较研究-5-4表.汉江庚家洲HECRAS模型法与比降法流量误差--Th-areaeTablerrorbetHECRASModelmethodandsloem化odflood.54eresutsweenphdrologicalKco打structionindieTJZin化eupperreachesof化eHatijiangRiver.y洪水过水断面比降法相对洪水洪峰水位比降水能商程水面宽流量流速面积流量误差期次^脚m/mmmJsmmmVsmVs%()()()()()()))(2006日4SWD4182.500.0008183.244.1314890.81713.巧5如巧5.1SWD3181.500.0008182.214.0514180.26710.3151300527002.66SWD2180.巧3.81巧1.662.3743500411.W180.000.000896巧503.SWD1178.300.0008178.913乂711169.35656.6437050371500285.2.6.2谓河GCZ河段古洪水流量恢复在渭河上游本文W固川镇段为代表进行古洪水水文学恢复,本研巧点据下一WD家村水文站8km,在固川镇剖面中发现了次H层古洪水S,各层之间无坡积一物。该剖面的SWD尖灭点明显,并逐,因此可W断定是次洪水的H次洪峰所致一渐向坡上方尖灭,室内粒度分析进步证明了其属于洪水滞留沉积物,在此基础上用比降法对上下两层SWD进行了古洪水流量计算。根据GCZ剖面尖灭点高程i和SWD的厚度推算出古洪水事件H层SWD所对应的最大洪峰水位高程分另j为^661.40m、660.54m、660.48m。’一一V.a,7.寺人苗VW义W綱S啤终参秦若浄>——一—'一?―0-、妙.V—一?、50?—尸Vv//'/_/图5-5潛河固川镇GCZ河槽断面位置图--Fi化GCdthesectioWe化eRiver.ig.55LocatonofeZsheancrossn完成河槽断面和边界条件的确定后即可对古洪水流量计算。选择合适的曼宁糖SWD一SWD3和SWD1进率系数,由此该指示的是次洪水的兰次洪峰送里仅对-RAS。行流量计算,其结果指示的该次洪水的最高和最低水位利用HEC模型法(图3-00055GCZ剖面记录的古洪水事件洪峰流量分别是量分别为%m/s和),计算出321300m/s。万红莲等采用比降法在固川镇段进行古洪水流量计算,其所选断47 陕西师范大学硕±学位论文面与本文中13号断面相同,13号断面的流量数据和比降法计算结果误差分别为--0-.16%、5.58%(表55),这表明采用肥CRAS模型在谓河峡谷河段开展古洪水研巧的可行性,同是也验证了比降法计算古洪水流量的合理性。表5-5汉江庚家洲HEC-RAS模型法与比降法流量误差*-d-Tab-.55Theresultse打01betweenHECRASModelmetho过anslopeareame化odfloodhdroloicalKco打structionintheGCZinWeiheRiver.yg洪峰水能过水断面比降法相巧洪水比降流速水面宽流量水位高程面积流量误差期次^mm/mmnVsmmmVsmVs%()()()()()()()()SWD3661,40.002666.8411.7巧01.08203.7726000259600.16660-SWDl.480.002664349.423139.65200.7221300225605.585.3洪水流量与面积关系验证5.3.1现代洪水验证基于万年W来基岩峡谷河槽的形态变化不大的特性,本文对汉江上游庚家洲段发生的现代洪水流量进巧计算。由于现代洪水的流量均有水文站的实测,精度较-高,可此为依据来经验HECRAS模型中应用的河槽形态等水文参数是否合理。本文在汉江廣家洲段现代洪水有H次典型的代表可W用来进行验证,这H次洪水分别发生在1983年7月31日、2005年10月2日和2010年7月18日,由于发生时间较近,通过洪水在村庄留下的指示物W及向当地居民询问洪水的具体淹1770m、没位置,结合地形图和测量工具推算出这兰次洪水的最大洪峰水位分别为.-176.0m和174.5m。在此基础上选择相同的断面数据,运用HECRAS模型计算出333这H次洪水的洪峰流量分别为22420m/s,%800m/s,31050m/s,与汉江上游-、化)。白河站实测数据相比误差分别为4.77%74%、0.16%(表56表明我们采用HEORAS模型在汉江TJZ段研究古洪水具有可行性。48 第5章秦岭南北河流古洪水比较研究表5-6汉江上游戾家洲段现代洪痕洪水计算成果表T-ab.56ReconstmctionofmodemfloodeakatTJZintheuerreachesofHanjianRiverpppg断面洪峰能量过水断面模拟流误與水流速水面宽实测流量高程水位高程面积量差期次2m/smVs店%脚)如)曲)()脚)脚)()如)2010155.61174.50174.90292873.27635.5122420214004.77.12005155..611760076463.14W77.02644.25加撕0270000.74.1983177.001.3.3.64963310503100006155.61775151032149..15.3.2洪水流量与面积关系验证河流洪水流量受到水系形状、流域面积、地质、地形、止壤、植被、地貌和湖泊等多种水文因素影响‘,这些因素从多个方面影响河流洪水流量。但洪水流量并不是无规律可循的,国际古洪水研究专家美国亚利桑那大学Victo成卫aker教授通过对澳大利亚、印度、非洲南部、欧洲法国罗拉多高原和内盖夫沙漠等全世界多图5-6地的古洪水水文学研究发现,河流的流域面积和流量之间存在某种关系,()040'73==通常全新世古洪水洪峰流量介于直线方程Q76OD和Q21D之间,式中Q嘴U28j洪峰流量。每.,D为流域面积+世界水IQQOmX狱利亚I*巧度巧斯州巧峽《;^《■溺和跡牙+X)T躲犹他巧公亚巧.f^^10000:。巧盖5,乂夫為+洲SWD4\'1^么■+\?庚豪洲SWD3奮\。X^‘献HWD^IS2□歲*j^^swm々々冷々。*|31000|镇巧孤:励。剛隙SWD!沪獻.3-100II?!>IIII1IIII)IIII)III1I(I1001000(KK)0100000流域面积化图5-6世界各地河流最大洪峰流量与流域面积关系图-Fig.56Peak出schargeversusdrainageareafrom巧ectivealae〇n〇odstudiesofglobalrivers巧p将汉江流域TJZ和汉江流域GCZ的洪水最大值和流域面积关系投影到上述关0'473=-RAS系图中,发现各点均落在两条直线Q76OD和沪21护之间,说明应用HEC49 陕西师范大学硕±学位论文一模型计算汉江上游T店和GCZ河段的古洪水流量时所得结果是合理的。为了进步的验证流量数据的准确性,本文对汉江和渭河各个河段的流域面积和该河段内的最大洪峰流量进行统计分析。试图从小流域内分析河流最大洪峰流量与流域面积的关系一,并进步验证流量计算结果的合理性。50 第6章洪水水文频率分析比较研究第6章洪水水文频率分析比较研究在国际上,目前实测水文资料是计算洪水频率的最主要依据,但是我国河流的一一些河流的偏远河段实测水文数据则时间更短水文资料年份般较短,在,所W能用来进行水文频率分析的水文资料很少。因此,在洪水水文频率计算时,往往采用外延的方法来推求千年乃至万年的洪水发生的频率。此外,我国历史悠久,有较长时间的历史文献资料,其中记载着大量洪水灾害事件,为我们进行洪水频率分析提供了一定数据支持,但是历史文献记载往往因人为因素存在大量的不准确性。而古洪水研究为水文频率分析提供了新的契机,古洪水依据地层中保存的古洪水滞流沉积物,来恢复万年W来的古洪水水文事件,通过古洪水水文学恢复的数据不仅真实可靠,并且为了将洪水系列延长到万年尺度,大大提高了洪水频、率分析的准确性。三峡小浪底等大型水利水电工程的建设使我,送种方法已经nwsiq得到了很好的验证,而且该方法也为水利水电工程做出了巨大的贡献。本文在详细计算了汉江上游TJZ剖面和渭河GCZ剖面的古洪水流量后,分别将各自剖面计算出的古洪水流量加入剖面附近水文站的洪水时间流量序列,进斤频率分析比较研巧。6.1水文频率计算方法简介洪水频率年最大值方法AnnualMaximumSeries,即AMS是水文频率分析时常()用的方法,是用水文站年最大洪峰序列数据用来进行水文频率计算,故称年最大值法。目前洪水频率分析中AMS方法应用较多。-频率的曲线图依据某河段的洪水经验频率,即可W绘制出洪峰流量,其纵坐标为洪峰流量值0,横坐标经验频率值户。很多学者通过对我国广大地区河流的研-曲)更符合I究表明,在众多绘制洪水频率曲线的模型当中,皮尔逊II型曲线(P本文研巧河段的具体情况,因此本文研究河段选择这种方法对洪水频率曲线进巧推求。本文分为H大部分对洪水经验频率进行汁算。1在无特大烘水加入时的连续洪峰流量系列,将历年最大的实测洪峰流量从()大到小进行排序:,分别进行W下计算ffl=—%n+\(6-6)51 陕西师范大学硕±学位论文Sm之_量=^?-(67)2站-1)I ̄- ̄-r巧1V(6-8)m个实测的洪峰流量频率M=式中:fm是第l,23...,;为洪峰流量的序号,m,,S3n;?为实测洪峰流量系列的年数;为旗峰流量的均值,m/s;0m为从大到小排3列的第m个洪峰流量,m/s;心为逐年实测洪峰流量的模比系数;风为实测洪峰流量系列的变差系数。巧对于加入历史洪水后的洪峰流量系列的计算,当前水文界对加入了的历史洪一水经验频率的计算共有两种观点一:种观点认为历史洪水与般洪水是从总体中一一抽取的两个独立样本,因此分别计算他们的经验频率;另种是把历史洪水与一般洪水作为个样本看侍,由于这个样本是不连续的系列,因此作为不完全的样。二本计算两种观点各有利弊,本文采用的射第种观点,即将全部的己知洪峰流一一量分为个样本中的两部分:第部分为N年调查考证期肉可W确定洪水序位的b个历史洪水;第二部分为n年连续实测的洪峰系列,依据W下公式进巧计算:R=-^%W卡1(6-9)巧=+0--巧巧副W肪1町片」—=皇-+心。冬尚1丫I分丫。=migJl-(612)?式中:戶为W个历史洪水的经验频率值,年中连续顺位的第;为历史洪水的相应_/_/序号,尸1,2,3,…,6;AT为历史洪水的考证期;6为历史洪水的个数;户6+;?为=实测系列中的第/W个洪水的经验频率值;W为其相应的序号,》11,2,3,...,n23为实测洪水洪峰流量系列的年数;为平均流量,m/s;0为第y个历史洪水的洪52 第6章洪水水文频率分析比较研巧33/s,m/sC峰流量,m;斯为第W个实测洪水的洪峰流量;,为加入历史洪水后的洪峰流量系列的变差系数。3加入古洪水和历史洪水后洪峰流量的系列,将本文计算出的全新世古洪水的()一洪峰流量也作为样本中的部分加入到计算当中:,计算公式如下p=-!—.%N+l6-(13)戶中1-化(邱,品屈/、-(614)戶=戶+-1户。細化*(化片(、?+1-(615)0=++聲tai马i|。Mm=l」-K)(6=rmIp台。知0叶UJmUJ<_(617)?:JVZ/式中A为年中连续排位的第个古洪水的经验频率值;为古洪水洪峰流量的=序号,/1,2,3,...,a;iV为古洪水的考证親/V中连续顺位的第个/为年’=历史洪水的经验频率值;为其巧应的序号,1,2,3,...,6;iV力历史洪化的_/7考证期!6为历史洪水的个数;户。+6+?为实测系列中第W个洪水的经验频率m=2为实测洪水相应的序号,wl,2,3,...,《为实测洪峰流量系列的年数;为该33河段的平均流量,m/s;岛为第/个古洪水的洪峰流量,m/s;岛为该河段第个33历史洪水的流量,m/s;为第w个实测洪水的流量,m/siCv为加入历史洪水后的洪峰流量系列的变差系数。6.2实测洪水资料来源本文在汉江上游选择白河水文站的实测水文数据进行水文频率计算。白河水文站建于巧34年,其W上干流河长为735km,距离丹江口水库203公里,所控制面tW积占全流域总面积的37.2%。白河水文站自建站W来实测最大洪峰流量为310003m/s,即发生在1983年7月31日的毁灭安康城的特大洪水。在安康水大巧建成W,由,对后,对防洪调洪起到了巨大作用于安康和白河水文站的距离较近其洪水流量的连续性及真实性影响较大,因此难W对其进行超定量是频率计算。°101在渭河流域选择了渭河林家村水文站最为控制站,林家村水文站位于70*E°f3413W,是渭河上,游干流水文站,是原国家重要的水文站,担负着渭河53 陕西师范大学硕±学位论文河道和宝鸡峡重要的水文监测任务。该站建于1934年,断面观测点位于宝鸡市金 ̄台区狭石镇,观测设施齐全,除1938年19441934年水文资料缺失W外,拥有年至今的大部分水文资料数据。实测最大洪峰流量发生在1953年,最大洪峰流量为35的0m/s。6.3水文频率结果分析根据前述的AMS洪水频率计算方法,分别对白河水文站和林家村水文站的实测洪水数据进行水文频率计算并绘制水文频率曲线图-(團61),从各站的洪水频率曲线图可W看出,汉江上游白河水文站由于有多次较大较大的洪峰流量,特别是319巧年特大洪水,最大洪峰流量为31000m/s因此曲线较陡,相反渭河的实测流量数据都较小,频率曲线较低缓。根据白河水文站和林家村水文站的实测数绘制一3800m一的频率曲线,可W汁算出汉江上游百年遇洪水洪峰流量为29/s,千年3一3遇洪水洪峰流量为38600/-ms,万年遇洪水洪峰流量为46800m/s(表61;渭)一遇洪水洪峰流量为一3河流域百年5600mVs,千年遇洪水洪峰流量为8000m/s,一3-万年遇洪水洪峰流量为10500m/s表62。由于汉江1983年洪水规模较大,其()重现期计算按历史洪水看待一,在仅考虑实测洪水时汉江上游百年遇的洪水位内一一一一、插,千年遇和万年遇的洪水句为外延的得到遇、千年;而渭河百年遇一遇的洪水均为外延得到万年,其可靠性较低,如果在实践中仅仅依据实测洪水一遇一资料外延得到的万年、千年遇洪水来设汁、校核洪水就会对水利设施带来极大的潜在威胁,因此非常有必要在汉江和渭河流域开展历史洪水调查和古洪水研充。54 第6章蝶水水文频率分祈比较研究腳公巧減游献「令澈够巧賊水—権。\40000-\30■(KKI?25000J*變a\^m■2〇?150000.010.050.2Q_S1三510203040泌城抑汾9099^.999.99鑛率<%)6-图1没江白河和渭河林家村水文站实测洪水频率分析曲线F-nig.61FloodfreuenccurveatBaiheandLiiacunhdroloicalstationwithaueddata.qyjyggg表6-1汉江上游白河水文站实测洪水频率计算结果驚T-1ab.6FloodfreuencofaueddatainBaihehdroloicalstationintheuerreachofHaniaaqyggygppjgRiver.颊率P%0.010.1化20.52502050重现期N年0000100050020010050201052Qp/mV46800诚00360003250029800267002310020000165000003===注:C12069m/sCv0.5,Cy1.V2,9表6-2渭河林家村水文站实测洪水频率计算结粟-iiTabhdllin.62FloodfreuencofaueddataandhistorrecorddatahiLnacunrooicastationqyggyjygWeiheRiven频率P%0.010.10.20.52502050重现期N年0000000500200005020052^'*-0500800076303000220100Qp/ms300056004800380003注===:440mV.,s.5^1/s,C083C20CV55 陕西师范大学硕±学位论文▲巧化历史洪水50009A巧江实巧洪水「?巧巧巧史洪水、々巧河艾巧巧水—45000\巧江白巧水义巧巧史巧水+实巧洪水流t巧率\巧巧林家村水文巧历史洪水+实巧洪水流1妓率40000■\3—*I20■V\S500I^誦.[。0.010.050.20...5125102030405060708090999999999频率(%)图6-2汉江白河和渭河林家村水文站加入历史洪水的频率分祈曲线F-i.62FloodfreuenccurveatBaiheandLiniacimhdroloicalstationwithaueddataandgqyjyggghistorrecorddata.y表6-3汉江上游白河水文站加入历史洪水频率计算结果T-nab,63FloodfreuencofaueddataandhistoirecorddatainLiiacunhdroloicalstationinqyggyjygWeiheRiver频率p%0.010.10.20.5125102050重现期N年10000100050020010050201052*''Qp/m.s4巧003900036500巧00030200274002350020300化800110003=C==注:ll992m/s,V0.5,Cs2CVg表6 ̄4渭河林家村水文站加入历史洪水频率计算结果T-ab.64HoodfreuencofaueddataandhistorrecorddatainLiniacunhdroloicalstationinqyggyjygWeiheRiver频率p%0-010.10.20.5125102050重现期N年10000100050020010050201052‘3i〇p/m.s1510011100990083007100600045003400230010003===1Cv.%!s注:2570m/s,0,C2j6CV56 第6章洪水水文频率分析比较研究根搪前述的AMS洪水频率汁算方法,分别在白河水文站和林家村水文站的实6-2测洪水数中加入历史洪水绘制洪水频率曲线。(图)其中汉江白河站分别加入了33三次历史洪水数据,分别是1583年的36000m/s、1867年33000m/s、1921年327500m/s。由于加入的洪水与实测最大洪水相差不大,因此频率曲线的趋势并没3一一30200m、有发生很大变化,计算出白河水文站百年遇的设计洪水/s千年遇3一3-设计洪水流量为39000m/s、万年遇的设计洪水流量为47300m/s(表63,和)仅用实测流量数据得到的数据变差分别为1.50%、1.22%、0.97%。渭河林家村附3一近调查到的历史洪水位1933年6900m/s,虽然仅有次历史洪水流量数据,但3是远大于渭河林家村实测最大流量5000m/s,因此频率曲线发生了明显的变化,3一一计算出的百年遇的设计洪水流量7100m/s、千年遇设计洪水流量为111003一3m/s-、万年遇的设计洪水流量为15100m/s表64,与仅加入实测数据的变差()分别为25.53%、巧.86%、43.86%,说明加入历史洪水对渭河林家村水文频率计算有很大帮助。然则历史数据受到各种因素的影响,或可靠性较小,或数量较少,或其数值与实测洪水差别较小。一为进步探探究古洪水和历史洪水对频率曲线的影响,分别在汉江上游白河站和渭河林家村站同时加入历史洪水和古洪水流量开展洪水水文频率分析研究。7W00rA铁0:古瓣水A汉就实測戳水?纔辦杏鐵永C?1胃.冷韻觀实測觀■踩江巧史满?jc\〇潑狮规决洪水—汉红白辦承文朝实測+斑受十在碟水鑛驚毅题\"+讚濁袜讓村水文站窠麵H巧史常攘永流1:鑛率W40000A\%\I!咖.V^*誦.^*N.*%.0.010.05020.51251020%40说奶70孤90游99_9巧*99鑛率(%)图6-3巧江白河和渭河林家村水文站加入历史洪水和古洪水的频率分析曲线-Fi.63FloodfreccurveatB^eandLiniacunhdroloicalstationithdathitquenjwaueda,soiygyygggflooddata,andpalaeoflooddata.57 陕西师范大学硕±学位论文表6-5汉江上游白河水文站加入历史洪水和古洪水频率计算结果T-ablfruencithdtahitidataldtBihhdlil.65Foodewauedasoandaaeofloodaaofaeroocaqy,,ggypygstationintheuerreachofHanianRiverppjg颠率P%0.010.10,5I25102050重现期N年10000100020010050201052-iQp/mls574004650038500350003140026400224001810011500表6-6渭河林家村水文站加入历史洪水和古洪水频率计算结果-eTab.66FloodfreuncwithaueddatahistordataandalaeoflooddataofLiniacunqy,,jggyphdroloicalstationinWeiheRiveryg频率.10.5550P%0.010121020重现期N年10000100020010050201052i/mV171290042800Qp2巧009001080087006100300500根据前述的AMS洪水频率计算方法,分别在白河水文站和林家村水文站的实-3测洪水数中加入历史洪水和古洪水流量数据绘制洪水频率曲线图6。从图中可()^^明显的,[看出在实测洪水流量数据中同时加入历史洪水和古洪水的频率曲线中无论是汉江上游的白河水文站还是渭河林家村水文站,概率曲线均不能同时穿过历史洪水和古洪水。其中汉江上游白河水文站实测洪水流量加入历史洪水和古洪3一一/s水流量数据后,百年遇的设计洪水为35000m、千年遇的设计洪水为4650033一-5m/s、万年遇的设计洪水为57400m/s(表6),比仅加入历史洪水的设计值变、1%、1564。谓河化较大,与仅加入历史洪水的变差分别为21.36%8.97.林家村水文站的实测洪水流量数据加入历史洪水和古洪水流量数据后一,百年遇的设计33一一洪水为10800m/s、千年遇的设计洪水为17900m/s、万年遇的设计洪水为325300-m/s666788%、61.79%5102%。巧),与仅加入历史洪水的变率为.,.6.4频率计算差异对比从水文频率曲线线型可W看出,汉江上游的白河水文频率曲线高而陡,为何林家村站水文频率曲线低而缓,这是不同气候带降水差异造成的,秦岭W南的没江上游处于亚热带气候区,降水量丰富,河流流量大,不同年份最大流量和最小流3量差异较大,如汉江上游白河水文站实测洪峰流量最大为1983年的31000in/s,3而实测最小洪峰流量为1966年的3550m/s,因此造成汉江水文频率曲线线型高而5030陡;秦岭W北谓河流域降水少,河流洪峰流量小,尽管林家材实测最大流量33m/s和实测最小流量95m/s也相差悬殊,但由于总体流量较小,相对于汉江上游,58 第6章洪水水文频率分析比较研究滔河流域的水文频率曲线低而缓。在分别加入历史洪水W及古洪水流量后频率曲线均发生了一定的变化。本文分别对比了实测洪水流量序列中加入历史洪水、加入古洪水、同时加入历史洪水和古洪水H种情况下水文频率曲线的变化。结果湿示实测洪水流量序列中加入历史洪水后汉江上游白河站水文频率曲线和渭河林家村水文频率曲线均上扬,但是变化頓度非常小一遇的设计洪水流量为。加入历史洪水数据^^后,白河水文站百(年33一一30248m/s、千年遇设计洪水流量为巧000m/s、万年遇的设计洪水流量为347300m/s,和仅用实测流量数据得到的数据变差分别为1.50%、1.22%、化97%;一3一渭河林家村加入历史洪水后,百年遇的设计洪水流量7100m/s、千年遇设计33一洪水流量为11100m/s、万年遇的设计洪水流量为15100m/s,与仅加入实测数据的变差分别为25.53%、巧.86%、43.86%。汉江上游白河段的历史洪水有H33次,分别是1583年的%000m/s、1867年33000m/s、1921年27500m積其3%中历史洪水最大洪峰流量%000m/s,比实测最大洪水洪峰流量大了16.13。渭3河林家村附近调查到的历史洪水位1933年6900m/s,比实测最大洪水洪峰流量%一大了%.98此渭河流域尽管只有,因次历史洪水流量数据,却对水文频率曲线的形奈造成很大的影响。由此可见,在洪水频率分析中,特大洪水流量对频率曲线的线型对洪水频率曲线的形态起着决定性作用。在加入古洪水流量后,秦南北汉江上游白河站水文频率曲线和林家村水文频率曲线相对于仅加入历史^&又发生了较大的变化。可见,不同时间尺度的洪水流量数据中,古洪水流量对水文频率分析具有重要的作用。因此,在汉江上游和渭河开展古洪水研究是非常有必要的。59 陕西师范大学硕±学位论文60 第7章讨论第7章讨论本文对秦岭南北汉江上游和渭河流域不同时间尺度的洪水进行了对比分析,结果发现,,对应不同时间尺度汉江上游和渭河流域的洪水表现出不同的特征,而洪水事件又是气候的变化的瞬时相应,对秦岭南北地区不同时间尺度的洪水事^一件对比研究,不仅能揭示秦岭南北地区对气候变化的响应是否致,也能够进步验证秦岭的地理分界作用。7.1实测洪水差异分析秦岭南北汉江上游和渭河流域的实测洪水对比选择了两个区域内具有代表性的水文站的年最大洪水流量进行比较分析。数据量相对较少,但是实测洪水的精度高,足可W代表秦岭南北地区段尺度洪水的发生状况。通过对实测洪水的对比一分析发现,秦岭南北的汉江上游和渭河流域的洪水发生频率并不致,大多数年份汉江上游发生较大的洪水,而渭河流域并没有发生大洪水;或者渭河流域发生。了较大的洪水,而汉江上游的洪水最大洪峰流量并不大只有少数年份秦岭南北汉江上游和渭河流域共同发生了较大的洪水,貌似秦岭南北地区的洪水发生并不一致。但是从大气环流角度来看,秦岭南北汉江上游和渭河流域均受到西南季风一二:是孟加拉湾,H和东南季风影响,其水汽来源主要有四个,是南海是东海,一一四是黄海和潮海。其中高层水汽的来源有两个:个是孟加拉湾,另个是南海。一些但其中孟加拉湾站的比重大。在低层水汽来源主要是南海,其次是东海和黄海。由于渭河流域的维度位置偏高,其降水量偏少,洪水流量小于汉江上游无可,厚非,但是洪水发生的时间和量级除个别年份外大多不对应。这主要是由于这一主要是由于形成洪水的降雨受到多方面因素的影响,甚至次连续降雨所受到的水汽来源可能在降雨初期和降雨末期就会不同。例如,2003年秋季秦岭南北汉江上游和渭河流域连续降雨虽然给两个区域均带来了洪水,但是造成降水的水汽来源却有很大不同,在降雨初期影响秦岭南北汉江上,由于此次降雨为连续性降雨游和渭河流域的水汽来源均来自孟加拉湾和南海,但是在降水后期来自潮海、黄海的水汽均影响到了该区域,使得渭河流域的降水演变为全流域降雨,尤其是下游受到的影响更大,再加上来自潮海黄海的低层水汽收到了秦岭的阻挡,使得渭因此同一河流域受到降雨的影响较大,次降雨,渭河的临渔站最大洪水流量这到61 陕西师巧大学硕±学位论文3了5100m/s,成为9811年W来渭河流域的最大洪峰流量。而同样受此次降雨的影3响,000m/s汉江上游安康站的最大洪峰流量仅为11,属于汉江上游较小规模的洪水。,除汉中盆地等少量川道外汉江上游为羽毛状水系,流域内地形多为基岩构成的高山峡谷,洋县至安康段基本为V形峡谷及基岩山坡,水流端急,地层性-质与构造对流域地貌、±壤、水系的形成有密切的关系,由于流域内的火成岩变,质岩分布较广,使地面径流所占的比例増加这类岩层的透水性较小,而且这类岩层主要分布在汉江上游地区(丹江口W上),对汉江流量,尤其是洪峰具有很大影响。此外,,汉江上游主壤入渗量很小,蓄水能力差暴雨径流汇聚速度很快,故在暴雨或者长期连阴雨情况之下容易形成洪水。尤其是当降雨云团从西向东推进一的情况之下、,暴雨中屯的移动方向与洪水的移动方向致,汉江支流洪水与干流洪峰依次遭遇,不断#加,使得洪峰流量愈来愈大,形成特大洪水事件。例如,31983年7月31日汉江上游特大洪水事件,洪峰流量就高达31000m/s。渭河水系’为树枝状,流域范围广大,渭河干流上游贩中黄±丘陵沟壑区、姪河中上游陳东黄±高原沟壑区、洛河中上游黄±丘陵沟壑区由西向东依次排列。渭河流域黄±±壤入渗量大,暴雨或者长期连阴雨也往往不会在3个区域同时发生,因而来自3个区域的洪峰在时间上通常会错开,不易在渭河下游遭遇并形成特大洪水事件。例如,渭河临渣站记录的最大洪水发生在1981年8月22日,洪峰流量也仅有%10rriVs。7.2历史洪水差异分析历史洪水时源自历史文献记载,碑刻等厉害资料记载,不同时期对于洪水灾害的重视程度不同,会对历史资料记载完整性和精确性造成较大的影响,因此不能通过汉江上游历史洪水记载次数的多寡简单的判断哪个地区洪水发生次数较多。但是,从区域重要性分析,渭河流域是历史多个朝代的政治、经济、文化中也,其史料记载的完整度要高于汉江上游,秦岭南北历史洪水频次对比中可レッ明,洪水记录的连续性还会影响到对洪水发生周期的判断。然而显看出。此外,虽然历史洪水的记载的准确性有待考证,但是我国历史资料的相对丰富性,使得历史洪水在一定程度上可W代表洪水的真实发生规律。从秦岭南北化江上游和渭河流域的洪水灾害对比分析看,貌似秦岭W南地区的洪水发生频率较小,关中地区发生洪水灾害频率较大。而实际上汉江流域由-于河流流量大,地层岩性多火成岩,上游多峡谷山地地形变质岩,透水性小,易62 第7章讨论形成洪水灾害,灾害理论上发生频率应大于渭河流域。这种差异形成的原因,可能是由于中国历史上各朝各代对自然灾害,特别是洪水灾害的重视程度不同造成的。历史上关中地区由于,地理位置优越,±地肥沃,在关中地区定都的朝代甚多,因此在秦岭W北地区历史资料中对洪水灾害的记录较多、较详细。秦岭レッ南的汉江流域,,由于多山地地形耕地资源有限,因此历史时期该区域内的人口数量较少,历史时期对该区域的灾害记录可能没有秦岭W北地区多,从两个地区的洪水发生频率图和灾害等级发生图上可W明显发现两者的差别通过对秦岭南北汉江上游和渭河流域洪水灾害滑动平均可(^1看出,汉江上游 ̄?3701630A.D.、1640A.D的洪水灾害有S个多发期分别是1.1770A.D.、 ̄?DH个多发期500AA.、1800A.D.2010A...D.860.D;渭河上游的洪水灾害也有A??1280.D1780A.D.、1790A20AD。500AD、1280AD.、1A.D.均..D.10..其中...370sty处在朝代过渡或朝代更替阶段,。据葛全胜等研究表明中国历史时期的朝代变""迁,并非所有的气候暖期都是社会繁荣昌盛时期,但是冷抑暖扬的整体文明韵律十分清晰,通过对中国历朝历代气候变化对社会环境的影响研究表明,气候一经济一人文亚系统的各个环节的逐级传导5变化通过自然,进而产生个层次的气候冲击与适应虽然在社会发展的历程中,人对生产关系的影响是推断社会发;2000展变革的最主要的原因,但是在过去年气候恶化阶段,由于生态环境脆弱性引起的的人类生存问题也是引起社会动乱,进而影响朝代变迁。此外,很多气候?、0变化研究表明,公元前1000年公元400年、公元1200年和17年都发生了12-1^C的温度改变[,这些年份的气候变化时期刚好对应战争加剧和王朝转换时期。,而且历史上的战争大多是为了争夺生存空间而发生的,气候变化必然导致,在西周王朝中生存空间发生变化,进而为战争发生提供了潜在的可能。例如,周厉王、周宣王、周幽王期间战争都很频繁,而历史上这几个阶段经历了近年百,年的寒冷和干燥期,气候的突变会导致生存环境的改变对于W畜牧为主的少数民族来说无疑构成很大的生存威胁,因此在民族迁移的程中也将伴随着因争夺领±而进行的战争,这是西周最终灭亡的重要原因所在。通过社会动乱与气候关系内在联系,也反应出去秦岭南北地区的洪水灾害与气候变化存在某种联系性,但是由于气候变化影响因素的复杂性、人对社会的主观能动性及影响和响应的区域差异性等因素的存在,送种联系并不是绝对的,有关洪水灾害与气候变化关系的研究更需进一步深入研究。63 陕西师范大学硕±学位论文7.3古洪水差异及其气候变化关系洪水是气候变化的瞬时响应,气候变化与洪水之间关系密切。汉江渭河位于中讳度地区,季风环流的微弱变化就可能造成极端气候事件的发生,例如降水量减少造成^321的极端干旱事件W及暴雨带来的极端洪水事件都是季风环流的相应。洪水与气候关系的研究能进一步深入揭示洪水的发生机制,探求洪水的发生规律,更好的为防灾减灾,水利水电开发レ义及水资源建设提供依据。渭河和汉江上游均处在季风区,季风与该区域的降水变化及洪水密切相关。近年来,我国全uw-w己经取得很大进展i新世W来季风气候的研究工作。季风变化导致的气候波动?事件被认为是导致全新世W来特大洪水发生的最主要原因,特别是在50003000aB.P,.期间在世界各地都有气候突变的记录我国祁连山的敦德冰芯记录表明,4twi?9002900aB.P.期间虽然整体较暖5,但期间出现了次冷暖交替的气候突变,3??其中,2003000aB.P.和42004000aB.P.就是两次明显的气候突变期。此外北一些研究也表明在42?4000aB半球中绅度地区00.P.期间存在气候凉干或冷干化一些具有高分辨率的古气候记录如湖泊趋势在我国对、石算、泥炭的研究-iwiw一ti表明4000aB.P..和3000aBP.均是气候转折突变期在世界其它地区的;一?4000a些高分辨率洞穴堆积物、湖泊及深海沉积物也记录到4200B.P.期间的些气候事件,这些气候事件与同时期的极端干旱事件W及由暴雨形成的极端洪水事-ww一ti?。而32003000aB.P些冰芯、深海沉件有着关系密切.前后的气候事件在,这期间气候变干变冷积物、泥炭レ义及湖泊沉积物中也有记录,这也是全新世中tMWW后期的主要特征。渭河和汉江上游的沉积记录中记录的特大古洪水事件主要??发生在32003000aB.P.和42004000aB.P.两个时期,此时恰好是气候转折突变期,可见秦岭南北汉江上游和渭河流域的古洪水均是气候变化的直接巧应。而在??中国及世界其他地区的气候事件的相应说明32003000aB.P.和42004000aB.P.两个时期前后的气候事件具有全球性特点,而没江上游和渭河流域的古洪水共同相应了此次事件,说明在大尺度的气候变化或波动影响下,秦岭南北汉江上游和渭河流域的古洪水事件表现出共同的特征。此外??,紋江上游和渭河流域的古洪水发生年代除了32003000aB.P.和42004000aB.P.两个共同的多发期外,还有其它周期,如汉江上游的SJH的古洪滞流沉00 ̄2400-aBP11B.P的积物剖面中还记录了1261..和16001400a古洪水事件;TJZ12?400的古洪滞流沉积物剖面中记录了60012aB.P.古洪水事件SC;L的古洪?滞流沉积物剖面中记录了1315012270aB.P.古洪水事件XTC和NGK古洪滞流;?瓦P0008500a.古洪水事件沉积物剖面中记录了9。而秦岭W北的渭河流域古洪64 第7章讨论? ̄水事件多发生在32003000aB.P.和42004000aB.P.这两个周期,除此之外仅有CHZ巧HLC两个古洪滞流沉积物剖面记录了6 ̄0005000aB.P.的古洪水事件。这些古洪水事件虽然在秦铃甫北不具有同步性,但是其也与气候变化密切相关,如 ̄a1270012000B.P.末次冰期新仙女木事件在汉江上游的TJZ和S旭剖面中有记?录,85007000aB.P.全新世早期向中期的过波期造成的气候波动事件在我国鲜有记录一,XTC和NGK剖面记录的古洪水事件在该周期之前,在定程度上受该期间气候波动频繁的影响。而古洪水记录受到地质、地貌、人类活动等多方面因素的影响,在不同流域会表现出不同特征,秦岭南北汉江上游和渭河流域不同时期的一流域古洪水事件不能简单的认为该次气候事件只作用于某,更加深入的了解秦岭南北汉江上游和渭河流域的古洪水与气候变化的关系,需要更加详细和更大范围和古洪水研巧。综上:,送说明气候突变或气候波动带来的极端降雨造成了秦岭南i的汉江与渭河流域特大古洪水,多期古洪水的年代均相同,说明了气候事件对秦岭南北汉江上游和渭河流域这个大的区域影响是相同的,虽然TJZ、LSC、XTC、NGK等个-别剖面记录到的古洪水事件在秦咚南北没有同步性,但总体来看,秦岭山脉的存在并没有使气候突变或气候波动在秦岭南北汉江上游和渭河形成显著差异。然而,由于古洪水地质测年分辨率的限制,无法准确定位洪水发生的具体年代,因此需要揭示洪水与气候响应关系的具体响应机制需要更高分辨率的对比fft。65 陕西师范大学硕±学位论文66 第8章结论第8章结论通过搜集和整理秦岭南北汉江上游和渭河流域的实测洪水数据,历史洪水、万年W来发生的古洪水研巧成果,比较分析了万年W来秦岭南北汉江上游和渭河流域洪水发生的时间和流量变化,并探讨了气候变化与洪水发生的联系。得到W下结论:(1)通过比较秦岭南北汉江上游和渭河流域的实测洪水发现,虽然1981年、2005年和2011年等个别年份秦岭南北同时发生了大洪水,但受到秦岭山脉的阻挡作用、水汽来源的影响、流域形状W及流域下垫面状况等因素的影响,大多数年份秦岭南北汉江上游和渭河流域并没有同时发生较大的洪水。口:)通过对秦岭南北汉江上游和渭河流域历史时期的洪水灾害分析可看出渭河流域的洪水灾害记录较多,汉江上游的灾害在历史时期记录较少。从灾害等级上看,秦岭W南汉江上游主要W大洪水灾害和特大洪水灾害为主;而秦岭W北渭河流域的洪水灾害等级主要W中度洪水灾害和大洪水灾害为主,特大洪水灾害虽然也有发生,但是在历史洪水灾害发生总次数中所占的比重较低。此外,该区域洪水灾害具有明显的阶段性和周期性。洪水灾害的周期与我国北方地区旱溃灾一害的周期具有致性和同步性,并且与太阳活动周期对应,说明秦岭南北地区的洪水灾害与太阳活动有密切关系。(3)通过秦岭南北汉江上游和渭河流域长时间尺度的古洪水事件比较分析发现:长时间尺度上,秦岭南北的汉江上游和渭河在不同年份均有特大古洪水的记??004000aB.P录.和32003000aB.P.这两个时间段内,,但在42汉江上游和渭河沉积剖面记录的古洪水事件相对比较多^4。而对季风气候变化的进步分析表明,??4000aB.P,200.和32003000aB.P.这两个时期也是季风气候气候突变恶化的时期,气候突变带来的极端异常天气事件造成了秦岭南北的没江上游和渭河均有特大洪水事件的沉积记录。但因测年分辨率的限制,从长时间尺度上可认为秦岭南北洪水发生时间具有一致性。(4)分别选择秦岭南北汉江上游和渭河流域典型剖面进行古洪水流量恢复比较发现-,在流量计算方面HECRAS模型均可很好的恢复汉江上游T化剖面和滔Z-河GC剖面中所记录的古洪水流量。其中皿CRAS模型计算所得汉江TJZ剖面3333记录的四期古洪水流量分别为54920m/s、51300m/s、43500m/s、巧050m/s,-与比降法计算结果的误差分别为5.41%、2.66%、3.57%、0.28%;HECRAS模67 陕西师范大学硕±学位论文33型计算GCZ剖面记录的两期古洪水流量分别为26000m/s和21300m/s,与比降法计算结果的误差分别为0.16%、5.58%。此外通过实测洪水对模型计算法的验证,-及古洪水流量面积关系法验证了计算所得的古洪水流量是合理的。5通过在汉江白河水文站和渭河林家村水文站的实测数据中分别加入历史()洪水W及同时加入历史洪水和古洪水,比较研究了不同时间尺度的水文数据对汉江和渭河的两个水文站的水文频率曲线的影响。对比结果显示:加入历史洪水一及同时加入历史洪水和古洪水都对频率曲线的形态有定影响,但是其影响程度有明显区别。只有当历史洪水大于实测洪水很多时,历史洪水才会对洪水频率曲线有较大的影响,;汉江上游和渭河流域古洪水流量均较大在加入到实测洪水流量时间序列后对洪水频率曲线形态的影响较大。因此,在洪水频率分析研究方面-要尽可能的优先开展古洪水研究,在实测洪水流量时间序列中加入古洪水进行洪水水文频率分析。此研巧成果将有助于从水文学角度在长时间尺度上深化对季风气候与洪水事件的关系的认识,,更好的把握秦岭南北主要河流的洪水事件的发生规律和机理更加深入的理解了秦吩的地理分界作用。在实践中对秦峰南北两地因地制宜的进行防洪减灾和水资源合理有效的开发巧用具有重要的意义。68 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陕西师范大学硕±学位论文-139BoothR.K.JacksonS.T.FormanS.L.etal.Aseverecentennialscaledrouht[],,,,,,ginmidcontinentalNorthAmerica4200yearsagoandapparentgloballinkages[J.]TheHolocene200515:32^328.,王邵武-14042BP0176..ka气候事件机.气候变化研究进展,2016:^.[],()141葛全胜郑景云.中国过去3ka冷暖千年周期变化的自然证据及其集[],方修埼,-成分析机:.地球科学进展200217196103.,,()-142Cullen,H.MdeMenocalP.B.No地AtlanticinfluenceonTirisEuhrates[],,gpflnrn-streamow.Itematio打alJoualofClimatolo200020:853863.阴gy,[143]Gasse,F.HydrologicalchangesintheAfricantropicssincetheLastGlacialJ-Maximum.uaternarScienceReviews200019:189211.[]Qy,,。斗4]Bond,Q,Kromer,B.,Beer,J.,约al.PersistentsolarinfluenceonNorthAtlanticc1-limatedurintheHoloceneJ.Science2001:2942302136.g[],,145YangX.WilliamsM,TheionchemistroflakesandlateHolocenedesiccation[],,,y-inhBadiraDnnerMonliaChina,Ct2003514560.teanJanesertIoJaena:,g,[],,[146]Arz,H.W.,Lamy,R,Patzold,J,Apronounceddryeventrecordedaround4.2kainsebrinedimentsfromthenorthern艮edSea.QuaternarResearch200666:口]y,432-441.147ParkerA.GGoudieA.S.Geomorholoicalandalaeoenvironmental[],,,pgpst-tinveigationsinthesoutheasternArabianGulfregionandtheimlicationforhepha-lofthioneomorolo200101:458470arceogyere?G8.og口]phgy,,"4糾Magny,M.,Vanniere,B.,Zanchetta,G,etal.Po巧iblecomplexityoftheclimatic-%00caaneanTheventaround4300l.BPinthecentralandwesternMediterr.e口]Ho-locene,200919:823833.,149CTBrienS.R.MaewskiP.A.MeekerL.D.etal.ComlexitofHolocene[],,y,,,,pyclimateasireconstructedftom过Greenlandicecore.ScienceJ,1995270:[],-19621964.[15G]Hughen,K.A.,Overpeck,J.,Peterson,L.,etal?艮apidclimatechangesinthe-tropicalAtlanticreio打durinthelastdeglaciationJ.Nature199638化5154.gg[],,"5"Haug,QR,Hughen,K.A.,Sigman,D.H.,etal.SouthwardmigrationoftheintertropicalconvergencezonethroughtheHoloceneJ.Science2001293:[],,-13041308.15aewskiPARohlinEESaerJ.CetalHolclimatevariabUit。My....t.ocene[,,g,,,gyernarRe抑ch200462-Quatse:243255.y,,78 M酣录附录1我国天然河流河道繼率参考表单式断面(或主樓)较高水部分 ̄河段特征|I类型河床组成及糖率系数nI巫平面而形W态太及水流流态太U岸壁賠化特妊性河床为沙质.、两侧岸壁为主质、饰咖成函,巧亩而加赦 ̄I组成,床面较或王沙质,形状〇〇2〇〇.〇24^平整较整齐河床为石板、两侧岸壁为±沙段臟,断面规整’水流通II尝誠觀置S譜毒状I弯.〇22孫6石组成,床面畅赖较平整 ̄ ̄ ̄^沙质河床,,下游接缓湾,7长流两侧岸壁为黄河上游顺直? ̄uWQu’u2y‘U2;>—底不太平整不够通杨,有局部回流王,长有杂草m河麵織较长,断酸规2基本上无死0.025補9底坡较W奈草,形、小k7Jc'鷄譜奮床面尚平整状较整齐王质岸璧一岸,巧塌严重,为银、r细別r巧由段,弯稀疏41驚品則麵補至賢禮节激]1譜通一曲,有拂水巧,水流不顺畅杂草及灌木;胃測塌,长有稀疏杂草芦韦一侧岸壁为石石坡2駿抵顺直段距上弯道不远,断面尚霄苗f^?22尚通畅’斜流或回〇.〇3帳岸坡尚W幫貧盤Ii壁为沙止,略床面不平整有杂草、小树,形状较整齐河床肺、块两侧岸壁均为f石组成,间有顺直段夹于两湾道之间,距离置忘置V大漂石底坡不远 ̄,断面尚规整,水流显出〇.〇35〇.〇4〇,S尚均匀,床面斜流、回流或死水现象J状J尚整it妥齐不平整河床为卵石、河段不顺直,上下游有急弯,两侧岸壁为岩石块石、乱石,或下游有急滩,深坑等。河段及沙±W,长有杂-U胃u’w或大块石、大处于S形顺直段,不整齐,有草、树木,形状巧石及大孤阻塞或岩溶情况较发育,水流尚整齐。两侧岸IIII79 陕西师范大学硕±学位论文石組成,;床面不通杨有斜流、回水、游满、壁为石质沙夹乱III不平整,底坡死水现象。河段上游为弯道或石、风化页岩,有凹凸状为两河汇口,落差大,水流急,崎幅不平整,上河中有严重阻塞,或两侧有伸面生长杂草、树入河中的岩石,伴有深潭或有木回流等。上游为弯道,河段不顺直,水行于深槽峡谷间,多阻塞,水流縮急,水声较大I滩地部分滩地特征描述礎率n类型T—I平纵横形态床质M变化幅度平均值平面顺直,级断止,砂基本上无植物或为已收割的-I0.0260.0380.030平顺,横向整齐质,游泥麦地平面,纵面,横稀疏杂草,杂树或矮小农作止,砂质-II0.0300.0500.040面尚臟整齐物砂棘卵平面,纵面,横石滩或稀疏杂草,小杂树或种有高,,0 ̄皿面尚顺直整齐为王砂轩作物.0400.0600.050M上下游有缓弯,面IV主砂M种有农作物’或有稀疏树林0.〇5〇 ̄0.〇7〇0.〇6〇墓;日羣夏夏^用,水流不通畅平面不通畅,纵-V面,横面起伏不王砂质有杂草,杂树,或为水稻田0.0600.0900.075¥平面尚顺直,纵I止砂质长满中密的杂草及农作物。 ̄1V軍置^.〇8〇0.2〇。.100聲平面不通畅,纵面,横面起伏不3/4地带长满茂密的杂草,灌VII帛0‘01MU6〇(mo平,不注地,止木^平面不通畅,纵面,横面起伏不全断面有稠密的植被,芦柴V姆质 ̄III〇.16〇〇.2〇〇O.ISO平,不法化止巧或其它a[物狙塞物I说明:80 附录①.天然河道糖率表内均列有云个方面的影响因素,河道糖率是兰个方面因素的综合作用结果,如实际情况与本表沮合有变化时,糖率值应适当变化。②.本表只适用于稳定河道,对于含砂大的冲嫩变化较严重的孜质河床,由于其糖率值有其特殊性,此表未能包巧其特殊性。,所"不直用此表③一.影响滩地稻率很重要的个因素是植物,植物对水流的影响随水深与植物高度比有着密切的关《,表中没有反映此种关系,在垃用时应注意此因素。81 陕西巧范大学硕±学位论文附录2汉江上游巧史洪水灾害时间公元灾情描述()^詢欄姚《巾目責繊剩卷)》(前180汉中南郡水复出,流六千余家。《中国气象灾害大典陕西卷)》前161汉水出,坏民室八千余所,杀H百人。《中国气象灾害大典(综合卷)》一1%五月洋县带大霖雨,汉水溢。《中国气象灾害大典(陕西卷)》197秋,九月,汉水溢,流人民《中国气象灾害大典(陕西卷)》2巧秋,大霖雨,汉水溢,平地数十丈。《中国气象灾害大典(陕西卷)》230大霖雨H十余日,河、汉皆溢,岁W面、《中国气象灾害大典(陕西卷)》凶饥。2巧秋,九月大雨,汉水溢。《中国气象灾害大典(湖北卷)》390秋,,八月巧中诸郡大水。《中国气象灾害大典(湖北卷)》441夏,,五月巧水泛溢《中国气象灾害大典(陕西卷)》。984夏,六月,汉水涨,坏民舍。《中国气象灾害大典(湖北卷)》992十月,上津县大雨,汉水溢,坏民舍,^、、溺死H十屯人1113大水入城《安康地区志》134大水入城《安康地区志》1145汉水决溢,漂荡庐舍。《中国气象灾害大典(陕西卷)》1191金州,石泉,大安军,皆大水《中国气象灾害大典(陕西卷)》1193夏,汉中,褒城,留蝴黒巧江大水,,山化、&《中国气象灾害大典(陕西卷)》山,河框尽决。,汉水溢1267六月。《中国气象灾害大典(陕西卷)》1385汉水溢,褒城漂珍空项民舍。《中国气象灾害大典(陕西卷)》1390秋八月,淫水,汉水暴溢,由郡W西,麵陷睽舍人畜漂没无际。1412好岸巧塌,伤《中国气象灾害大典(湖北卷)》民田千八百二十余顷。1416五月,汉水涨溢,淹没州城,公秘庐、《中国气象灾害大典(陕西卷)》舍无存者。1426么汉水涨,沿江居民漂没者半。《中国气象灾害大典(湖北卷)》1470八月,汉中,详县汉水涨溢,高数十、,《中国气象灾害大典(陕西卷)》+W苗rPP/日血化。丈,城郭居民俱淹没1472八月,汉水涨,高数十丈。重修城高//AB、&+《安康县志》?增为两丈。1478夏流域,,入城《汉江溢,漂没田舍。中国气象灾害大典(湖北卷)》1519,,倾勉县城《中国气象》六月汉水溢。白河汉江灾害大典(陕西卷)82 附录水涨,漂没居民甚重。1523九,大水月。《中国气象灾害大典(湖北卷)》1529汉水决。《中国气象灾害大典(陕西卷)》1532夏,汉中,大水。《中国气象灾害大典(陕西卷)》1536夏,洋县汉水泛涨,漂没田舍,溺死、、《中国气象灾害大典(陕西卷)》无算。1539屯月,,南郑,城固等地汉江涨,汉中,.面、《中国气象灾害大典(陕西卷)》漂坏民舍。1542夏,汉中,南郑大水,漂流居民。《中国气象灾害大典(陕西卷)》1546夏五月,大水。《中国气象灾害大典(湖北卷)》1547旬阳淘水冲涨,漂没田舍无算。《中国气象灾害大典(陕西卷)》1566那县大雨。平地水深数余坏城垣庐、舍,人民额死无算。15巧上津甲河水溢,坏城垣六十余丈,人,出面^值A巧+化、《中国气象灾害大典C湖北卷)》=民庐舍漂没无数。1583夏四月,兴安州猛雨数日。汉水溢,一黄洋河口水產高城丈余,公著民舍j"*'空,,溺死者五千余人,園口全溺无懸者无算。1606那县大水。《中国气象灾害大典(湖北卷)》1607六月大水,漂没庐舍。《中国气象灾害大典齋湖北卷)》1647八月,汉中地区暴雨两日夜,汉水泛白《中国气象灾害大典(陕西卷>》惡芳芭已就;,疋旬阳汉水大涨,淹没田舍人畜,安康地区汉水涨逾,淹没州境田舍人畜。一1679汉中等地,霍雨四十日,如倾盆送..,氏生*化、、《中国气象灾害大典(陕西卷)》^心日夜,大水漂没农舍。1724五月,鄙,襄十S县水漫堤。《中国气象灾害大典(湖北卷)》1727郝西,靈雨自六月至九月。《中国气象灾害大典(湖北卷)》1728郝西:夏六月靈雨,至秋化月乃葬。《中国气象灾害大典(湖北卷)》1748那西:九月大水,漂没稼禾。西南诸'、、《中国气象灾害大典(湖北卷)》乡沿河田地冲压。1752鄙县,郝西竹溪,并武昌,荆州,荆、《中国气象灾害大典(湖北卷)》^比k左,荆右,襄阳五卫,正月水。1770郝西;夏,奴水溢,沿河田庐冲坏。《中国气象灾害大典(湖北卷)》1773那西:夏,山水陡发,沿河田地新皇、《中国气象灾害大典(湖北卷)》者皆坏。。1802六月,城垣有被冲巧塌损么连日雨《》^—安康地区志,.、丄。1,水冲刷城坦,自十数丈自数千丈不83 陕西师范大学硕壬学位论文等。1807秋,西乡大水,冲刷田稼民舍《中国气象灾害大典(湖北卷)》无算。2,五1拍竹山、鄙县五月大水。光化月汉.,、、《中国气象灾害大典(湖北卷)》水,溢。1828洪水进,将桥打断《城,淹死多人。安康地区志》1832鄙县:秋,八月,汉水溢,漂没禾稼大’乡盖弓忘〈冲的象瓣《(舰隨;》:,汉水溢溪涧冲决甚多。础西八月,漂流民无庐舍无算。1835五月,勉县汉水溢,漂没田舍。黄沙。《》骚号含房间,六月内被水冲塌六月中国气象灾害大典(湖北卷)初四,,汉水大涨沿江田庐尽被漂没。1839鄙西:秋,大水。《中国气象灾害大典(湖北卷)》一日晨刻1843屯月初,勉县汉水又涨,较,《十五年更大,黄沙东西街行船毁坏中国气象灾害大典(湖北卷)》民舍无算。日,旬阳至县西1852尤月十四,狭水溢,关骆驼岭。屯月,白河、安康,秋水大水暴涨,堤城冲溢,市塵淹没。屯月十毛日,,汉中决水南口入城庐舍與塌无算,兵民溺死者兰千数百名。1853鄙西:六月,天河、泥河、板桥等大、、《中国气象灾害大典(湖北卷)》水坏田庐,人畜多溺死。1857五月,又’大水。粮价不贵,旣《中国三千年气象总集》民苦殆甚。1863鄙西:秋,大水,坏田庐。《中国气象灾害大典(陕西卷)》1867八月,略阳阴雨连绵,江河四溢,水亦进城。八月十八日,安康。没水泛溢,大,决《中国气象灾害》,料木没半。秋,霖雨水大典(陕西卷)东堤入城,民房官舍,冲毁殆尽。石泉,化雨连绵将城堤冲毁。1903六月初五至巧八,石泉大雨如注,汉水暴涨,巧八午前,水高出县城女强一一丈余,冲跨城墙百多丈,东西关、《中国气象灾害大典(陕西卷)》房被淹没。六月六日,汉中汉江大涛,水淹至南江镇关楼,为数十年罕有么84 附录灾。旬阳,汉水猛涨,水高数十丈,县城关河衔商业区房屋全被淹没。1921夏季,雨连绵雨成灾,,安康天,大山洪暴发,河水陡涨,淹没田未,秋《中国气象灾害大典(陕西卷)》收无望。1923石泉,河水涨溢,成灾。《中国气象灾害大典(陕西卷)》1924巧阴县,露雨冲伤地亩,淹毙人畜。《中国气象灾害大典(陕西卷)》1925五月,汉江巧涨。《中国气象灾害大典(湖北卷)》1931鄙县:今夏露雨肆虐,洪水成灾。《中国气象灾害大典(湖化卷)》1932H月二十八日至十日,石泉连夜大雨谤巧,,《)》,同时骤冷无异寒冬当此麦中国气象灾害大典(陕西卷豆结实之时,经此霞雨,收成绝望。1巧4:^:月鄙县,郝白公路己准备次曰通车,巧意薄暮天雨,山洪暴发路基冲毁数十处,民夫漂没百余人。更不意、《中国气象灾害大典(湖北卷)》由艳日至本月虞日靈雨倾盆,山水滲巧。H丈余深,较二十年大水为巨,由大花园W上止方,多随波崩溃。1935鄙西:沿河沿溪,全岸淹没。房屋田、、《中国气象灾害大典I鄉北卷)》油化主咎*杏^^龙忠泌-'地,冲毁无算。人畜亦多淹没。,,1939陕南秋溃成灾,收成锐减。《中国气象灾害大典(陕西卷)》4194鄙西:天惠渠本年五月H十日夜被雨、《中国气象灾害大典(湖北卷)》水,冲毁1949陕南,汉水泛滥,沿河岸水灾颇重,南郑灾民五万人,死55人,洋县因《中国气象灾害大典(陕西卷)》久雨,稻子生芽。85 陕西师范大学硕±学位论文附录3谓河巧史洪水巧害^间(公元)灾情描述出处^’蓝;巧《中国气象灾害大典(陕西卷)》官日,山水出,流巧寶九百2余家。前30秋,关内大雨四十余日《。中国气象灾害大典(陕西卷)》一前18五月己亥大水。(今临渣带)《中国气象灾害大典(陕西卷)》2。临渔、武功、高陵《中国气象灾害大典(陕西卷)》您、芒大雨巧十余口日。106九月,六州大水,袁山松书曰:"六州河,《中》、谓、济锥、浦、盛国气象灾害大典(陕西卷),泛滥伤秋禾。.涨323陕西大雨霖《中(》。国气象灾害大典陕西卷)460八月,雍州大水。《中国气象灾害大典(陕西卷)》482^:月,雍州大水。《中国气象灾害大典(陕西卷)》484四月,雍州大水,幢。《中国气象灾害大典(陕西卷)》521夏州,大水。《中国气象灾害大典(陕西卷)》574A月,淫巧,霖雨H旬。《中国气象灾害大典(陕西卷)》624八月,关中霖療,壌道绝。《中国气象灾害大典(陕西卷)》一629秋,贱县,千阳带大水。《中国气象灾害大典(陕西卷)》7(的秋,七月,洛水溢,漂六百家《中》。国气象灾害大典陕西卷)650新大雨,和山《中国气象灾害大典(陕西卷)》出654夏,四月T丑,夜大雨,山水涨溢冲玄武口,水溺卫±及麟游居人,、《中国气象灾害大典(陕西卷)》一、工A.R死者二千余人。穴月,商州大水,渭河决流,冲地数百亩。665六,月,廊州大水坏居民庐舍。《中国气象灾害大典(陕西卷)》682六月,关中雨,麦溃损。流域乙/…^化、、..《中》心_国气象灾害大典(陕西卷)己W下,山,。亥日巧师大雨,平地水深数尺705四月,壬子,雍州同关县大雨水,淹没民居五百余家,。六月洛水、、《中国气象灾害大典(陕西卷)》且W?高王么^暴涨,坏庐舍两千余家,溺死者甚众。709胃’?《中国气象灾害大典(陕西卷)》中卵。727屯月,洛水證入離州城,《中国气象灾害大典(陕西卷)》86 附录742夏六月庚寅,武功山水暴涨,坏zir+^生^、、《)》>捕雨*中国气象灾害大典(陕西卷I历A*人庐舍,溺死数百人。761自屯月,霖雨,八月尽方止,京城官寺庐舍多坏,街市沟渠漉得《中国气象灾害大典(陕西卷)》小鱼。763九月,关中大雨,平地数尺。《中国气象灾害大典(陕西卷)》765九月,西安大雨,平地水数尺,、《中国气象灾害大典(陕西卷)》Age,先旱后水。776^:月戊子夜,教雨,京师平地水面、、《中(陕西卷)》。么、、国气象灾害大典打记。讓工心女尺余,沟渠嫌溢,坏民舍千余家。786六月T酉,大风雨,京师通徵水、、''《中H气象灾害大典(陕西#)》werp右捕成#深数tf尺,有溺死者。788八月,连雨,溺杀渡,瀑水暴涨,化、、《中国气象灾害大典(陕西卷)》乂者百余人。敎.一805十月,京兆府长安等县,山水、、《巾胃?泛滥,害邮。809A月,渭南,暴水泛滥,漂损庐舍213户,秋田十有六公顷,溺《中国气象灾害大典(陕西卷)》死者4人。_813六月,辛卵,渭水暴涨,毁兰渭桥一,南北绝济者月,时所在霖《中国气象灾害大典(陕嚷卷)》K雨,百源皆发,川续不由故道。816五月,京畿大雨水,昭应尤甚。,(六月京畿水害稼。八月,家务,《中国气象灾害大典陕西卷)》渭水溢,毁中桥。829四月,同关县暴水,漂没三百余.《中国气象《害大典(陕西卷)》A家。830夏,廊坊水漂H百余家,山南东西卷、《中国气象灾謹(陕)》道,京畿大水皆害稼。836夏,凤翔,麟游县暴雨,漆水河)(水,毁九城宫,坏民舍数百家,《中国气象灾害大典(陕西卷)》死者百余人。838夏,邸坊等州大水。《中国气象灾害大典(陕西卷)》843九月,W雨免京兆府秋税。《中国气象灾害大典(陕西卷)》925六月至九月,大雨屯十五日,凤翔等地大水,坏民田、庐舍、仓《中国气象灾害大典(陕西卷)》腐。930夏,邸州上言,大水入城,居民化、、《中国气象灾害大典(陕西卷)》溺死。87 陕西师范大学硕±学位论文981七月,富县、洛川河水涨溢入州城。七月,延州水丈余入城,坏《中国气象灾害大典(陕西卷)》仓库庐舍。982H月,京兆府渭水涨,坏浮桥,溺死五十四人。屯月,关,陕诸《中国气象灾害大典(陕西卷)》州大水。983《中国气象灾害大典(麵卷)》民舍四百余区。105,1屯月,坊州大雨河溢民有溺死、、《中国气象灾害大典(陕西卷)》化者。1016延州定平,安远,塞口山水泛滥,.,.、面生化、、《中国气象灾害大典(陕西卷)》坏界城。1028八月,甲化雨,临渔县山水暴,.面、、《巾目气象害大典<陕@?)涨,民溺死者甚重。1052八月,廊州大水,坏军民庐舍。《中国气象灾害大典(陕西卷)》1071八月,金州大水,毁城,坏官私尘^、、、《中国气象灾害大典(陕西卷)》庐舍。1075金州大水。《中国气象灾害大典(陕西卷)》1099六月,久雨,陕西京西大水河溢,/n+nr化、、、《中国气象灾害大典(陕西卷)》?,么漂人民坏庐舍。1111秋八月,大水。《中国气象灾害大典(陕西卷)》11巧秋,金州大水入城。《中国气象灾害大典(陕西卷)》口化六月,安西路华州、华阴县大雨,、《中国气象灾害大典(陕西卷)》A/、TL_遠谷水涌,平地H丈余。1312九月,洋水溢。《中国气象灾害大典(陕西卷)》1324六月,陕西大雨,渭水、黑水皆溢,并漂民庐舍。韦月戊申,奉元路朝邑河溢。九月癸丑日,奉《中国气象灾害大典(陕西卷)》元路长安县大雨,洋水溢。延安路洛水溢。1326走月,延安路服施县水漂民居九、.《中国气象灾害大典(陕西卷)》十,余^户。13巧六月,径水溢,关中水灾《中国》。气象灾害大典(陕西卷)1336六月,庚子,径水溢。《中国气象灾害大典(陕西卷)》1340六月乙卯日,奉元路周至县河水巧化、、《中国气象灾害大典(陕西卷)》溢,織綱氏。1382H月庚午,河决朝邑。《中国气象灾害大典(陕西卷)》1411五月,郎州山水骤发,河决西流面化化、、《中国气象灾害大典(陕西卷)》日冲塌州城东北隅。88 附录1431四月,瞒州大水,庐舍学宫漂没。《中国气象灾害大典)》(陕西卷1445屯月,延安卫大水,坏护城河堤。夏,大雨,郞州河水泛涨,决本《中国气象灾害大典(陕西卷)》州城垣一隅。1452八月,了丑日,陕西大雨,黄河、《中国气象灾害大典(陕西卷)》泛决,寸占,延安1476径阳决口,漂没人畜无算。《中国气象灾害大典(陕西卷)》1488漆水溢,铜川东城崩。夏,洋县、《中国气象灾害大典(陕西卷)》大雨。1532夏,渭大水,淹没民田庐舍。《中国气象灾害大典(陕西卷)》5五月,彬、宁、径阳等州县大水,134淹没経渭两岸居民畜产无数,五月二十二日,华县,水自西来,一深丈,北至明沙,南至柳子,《中国气象灾害大典(陕^)》W漂流人民,縱泥深浅,不可胜记。富县,大水入城口至大什字街,水深H尺许。二1537六月,千阳大雨,千,障河水/ir+Tmm、、\《中国气象灾害大典(陕西卷)》涨城陷,灾民死者无算。1548正月,千阳大水没城。《中国气象灾害大典(陕西卷)》(1555河谓溢。《中国气象灾害大典陕^)》1562六月H十日,富县潔河泛涨,冲开外城百余丈,水突至西山坡下,一官民房字,,漂没无存沿路带《中国气象灾害大典(陕西卷)》川地,高者,漂没禾稼,库者水崩石压不堪耕地。1570六月,华阴河溢数丈,漂流人民,,山面化、、、《中国气象灾害大典(陕西卷)》浮尸遍野。1590铜川漆水崩城北口。《中国气象灾害大典(陕西卷)》1592胃《中国气象灾害大典(麵卷)》民,你死者众。1595渭河冲崩而南。《中国气象灾害大典(陕西卷)》15%秋,延安大水,漂人畜甚多。洛、、《中国气象灾害大典(陕西卷)》川,大水,。1601朝邑,河渭俱暴涨,没,民田。秋,渭南大水,浪过屋梁,人皆、、《中国气象灾害大典(陕西卷)〉〉-缘木得生,,水手里带沃壤尽一成沙滩,毛不生。89 陕西师范大学硕±学位论文1616六月十九日,宝鸡大雨,古城堡巧、《中国气象灾害大典(陕西卷)》wc东冲如壑,淹没寺庙人民。1618六月,礼泉,径水涨,溺人。《中国气象灾害大典(陕西卷)》一1621屯月,渭南大雨弥月,渭北带河水泛滥,仓皇突《中国气象灾害大典(陕西卷)》,从子夜横来塞,,而冲壁倒屋预刻立尽。1623日没,定边县南山后黑云,黄云重蔽,雷电交作,大雨如化须。《中国气象灾害大典(陕西卷)》臾水涌百尺,庐舍倾地,溺死千余,牲畜无数。1626清涧,大水与城齐,漂去南瓷城,.,、、《中国气象灾害大典(陕西卷)》没南关居民数百家。1641六月,檢林,横山,延安大水。《中国气象灾害大典(陕西卷)》1644朝邑,连年洛,渭涨溢,二水交流,平地深四五尺,南乡村落尽《中国气象灾害大典(陕西卷)》被灾。1659六月,延安大雨两H日,洪水发,。《》一中国气象灾害大典(陕西卷)生仔视二,死者百余人关尽没。16的五月,咸阳大雨,平地水深数丈。《中国气象灾害大典(陕西卷)》1663渭河南侵,自旧岸自新岸,约十《中国气象灾害大典(陕西卷)》1664六月二十二日暮,华县大雨,石堤略水凡二丈,推倾桥梁,沙没、、《》k.中国气象灾害大典(陕西卷)稻田心占,水渝官道至赵村,候坊等处。一1665大蔚连年河西决,没田千公顷、《中国气象灾害大典(陕西卷)》^4,东北乡被害尤甚。1668五月二十六申时,华县大风从西北来,,,大雨历酉至戍水暴起淹没多处,其甚者,墙違房舍尽《中国气象灾害大典(陕西卷)》倾,。届县霖雨数十日,平地大水,傍渭及山河冲地甚多。1677六月十二日缓德水冲至南口入。)》.《中国气象灾害大典(陕西卷巾。1679八月十五日至九月巧十日,周至阴雨连绵,,山水大发崩没田地面…、《中国气象灾害大典(陕西卷)》K百丄十公八W顷■日化《,城坦乡堡巧塌殆尽,官民房舍十损六。90 ?1680五月二十九日,撞关渣河大水,漂溺城内居民,死者两千H百八漂’里《中国气象灾害大典(陕西卷)》T誌fa弓责冥謗岂芝,河陡东岸,水关尽为崩冲。局陵秋大雨四十余日,渭水冲崩北岸数化/村Ir。一51696’渭泛溢崩《中国气象灾害大典(陕西卷)》質堇一古一草己看六十户,民田百十公顷。1698六月,府谷大雨,低田多没。朝邑,连岁河又大决,冲崩严五舍田由+化,K十W化、\、《中国气象灾害大典(陕西卷)》放U…^等村二十尤堡,人五宁宇,王无立堆,坟域尽掘,积尸遍野。701M1陕西卷)》北口。1706兴安州,河水泛溢,冲塌城垣房屋,淹没各岸仓粮六千四百四十《中国气象灾害大典(陕西卷)》石。1了"武式《中国气象灾害大典(陕西卷〉》三:马f質就芭来自东城n,两岸夏未园蔬尽没。725屯,1月初武功漆水自北大涨高十余丈,两岸庐舍树林蔬果皆《中国气象灾害大典(陕西卷)》没。人多溺死。1730六月,清涧,漂没人畜》。《中国气象灾害大典(陕西卷)1739五月,略阳,,巧县大雨时行,上流甘肃陳州西和等化之水一时骤至,水口巧窄,宣泄不急,于《中国气象灾害大典(陕西卷)》五月十四日申刻满溢民居,至亥时渐退。1749屯月二十日,富县,洛河水势异涨,河水高至二丈有余,为数十《中国气象灾害大典(陕西卷)》年所未有。1751径阳,经河水涨,冲堤漱渠。《中国气象灾害大典(陕西卷)》1756,秋八月,渭水溢沿岸秋未被淹)》房屋巧塌。八月,洛渭溢渭水自《中国气象灾害大典(陕西卷。渭南县浸溢东下,滨渭秋未被淹1800屯月,延安河水涨发,冲塌城身、城堤数十丈,水流入北口至北十《中国气象灾害大典(陕西卷)》字荆k仓外。91 陕西师范大学硕±学位论文18"《中国气象灾害大典(陕西卷)》冲淹村庄房屋,淹毙人口秋禾。渭河泛滥,S器f寬已湘气象灾害大典咖卷)》两岸柯庄地亩多被淹没。1821夏六月,蒲城洛水涨,民房田未被淹者多。屯月,富县洛河暴涨,《中国气象灾害大典(陕西卷)》水没城墙而过,淹没官署居民。1833農县等十屯厅州县水灾。《中国气象灾害大典(陕西卷)》腳洛水説設忡晦猶麵》思石訟。1851屯月十九日,周至水淹哑柏镇。蒲城,洛河水涨四余丈《,沿岸巧中国气象灾害大典(陕西卷)》木俱被浪冲去。1854屯月,大菊暴雨半日,行滚尽溢,、、《中国气象灾害大典(陕西卷)》永安口外水巧数丈。1863五月,洛、渭大溢,华州太白略田化、、《中国气象灾害大典(關卷)》山崩。五月,渭南,渭水流溢。1867侦月,宝鸡麵,議不绝者>四十日,千渭水溢。1868六月+六日,咸阳渭泛溢,巧决、、《中国气象灾害大典(峡西卷)》丄白*么堤南乡水深数尺,田庐漂没甚多。化71屯月,中旬周至大雨不止,渭水南徙县北城下,八月中旬,至九/17+iinA、、、《中国气象灾害大典(陕西卷)》化化月初间阴雨连绵,河水暴涨,伤害未稼,房屋倾倒无数。1875六,月二十四日,周至渭水南徙阳化河亦涨泛滥,合至县北城下《中国气象灾害大典(陕西卷)》横流东西二千里,禾稼尽被淹没。1884闻五月二十日,周至大雨,各河水涨,渭水南徙至尉版堡,庐《中国气象灾害大典(陕西卷)》河。1910八月初九日晚,洛河大涨,将北阳洪房屋地亩冲塌。铜川,漆同《中国气象灾害大典(陕西卷)》涨水,伤禾无算。1911六月初九日,经水涨溢,沿岸田产被淹,伤人数十。夏礼泉咨水暴涨高十余丈人畜,冲没田庐颜《中国气象灾害大典(陕西卷)》多。咨阳,渭南等,有淹没人畜等事。巧 附录1918,洋、渭皆溢《中国气象灾害大典(陕西卷)》咸阳。淹秋未无算。1921夏季,长安天雨连绵,沪水泛涨,面由化、《中国气象灾害大典(陕西卷)》*丄。柯岸溃决,冲没秋禾1923大葱、武功岐山等县因雨河水涨A/出冶生+曲,化単、》《中国气象灾害大典(陕西卷)》溢成灾。1929,九月,华县大雨,金堆河暴涨()》冲毁石桥,砂石压麦稻地兰公顷《中国气象灾害大典陕西卷余。1930^;:月,大雨。铜川,沿濛水河沿、《中国气象灾害大典(陕西卷)》^丫A岸,冲毁农田秋未无余。1931秋夏之交,陕西天雨连绵,关中山全《中国气象灾害大典(陕西卷)》责您严鐵J樞紙横泛滥,冲崩堤懼田亩比比皆是。苗’1932H月二十七日,临渔第五区,漆、沮河水暴涨,水头高H余丈上自间良镇属么段家原,下至交日沿《中国气象灾害大典(陕西卷)》河,田未瓜果概行淹没,人民淹死甚多。1933六月十八日,洛又大涨较先年尤甚《中国气象灾害大典(陕菌卷)》,两岸宽各四五里,人五家室,滔亦同日涨膏肤悉变砂烁。1934六月五日晚,临渣大雨如注,河(水暴涨。大蒜,洛、水涨,将黄《中国气象灾害大典陕西卷)》河水堵向北溢。1935六月四日至屯日西安,长安、蓝田等县大雨驟降,,达六小时洋化西卷、、《中国气象灾害大典(陕)》 ̄丄了、r河、太平河、搞河告决□,造成水灾。二十八日,晚县密云如布,1936六月一大雨镑巧,连日不止,至月日晚雨如倾盆,,彻夜不休W,《中围气象灾害大典(陕西卷)》未地亩房屋冲崩无数,,城担巧塌不下十处,县城南关外沙岗子街房数十家被水一扫而光,民众尚幸逃生,啼饥号寒,栖处俱无。1937六月五日晚,渭水暴涨,地亩冲A单+化-.巧打短,叶典、《中国气象灾害大典(陕西卷)》崩W,被灾奇重。93 陕西师范大学硕壬学位论文1940六月至八月,全省雨溃,城固县四山发水,,关中棉菊落秋未霉《中国气象灾害大典(陕西卷)》烂。?19424:月十吉日,延安市南川大雨,山洪暴发,冲走八十九人,水推、、《中国气象火害大典(陕西卷)》击逆■1盛击R?油丰处株护生撕南关新市场,冲走戏楼,权失数百万。1943长安、户县等地迭降暴雨,发水水灾摧残秋禾,淹没田庐并溺死《中国气象灾害大典(陕西卷)》人畜甚多。1944六月立十曰拂晓,凤翔陈镇村雷忡国气象燃典咖卷)》人,什物不计其数。1945八月,华县渭水溢,秋未被淹。《中国气象灾害大典(陕西卷)》1948春,华县露雨,麦灌花,发黄追。《中国气象灾害大典(陕西卷)》94 致谢致谢岁月流逝,在转眼之间我的硕±研究生生涯就要结束。在陕西师范大学的H。年里,我的生活充实而又快乐师大良好的学风催我不断奋进,让我逐渐变得成熟起来。她将是我人生中难W忘怀的择站。一:日为师首先我要感谢的是我的导师査小春融教授,古人云,终身为父。在这H年的学习生活中,无论是给我讲授专业知识还是野外考察亦或是对论文的选题和修改,恩师严谨的治学态度都给我留下了深刻的印象。恩师为人朴实、治学严谨、学问精深、淡泊名利。他高尚的道德情操、对事业的执著追求、对学生的言传身教和无私奉献的精神。,都将成为我今后为人处世、学习工作的榜样同、。时,每年到导师家拜访,师巧热情的招待体贴的关怀让我如沐春风倍感亲切在此。无论学生身在何处,师恩铭记在也。,我要向恩师和师母致W最诚挈的感谢衷也感谢黄春长、庞奖励教授H年来在野外考察和采样、室内实验分析和在学习生涯中的指导和关怀,他们的淳淳教导给我留下深刻的印象!衷也感谢张健、张旭、马阁老师为分析实验提供的悉必指导和鼎力帮助;感谢旅游与环境学院办公室郝高建、陈鹏老师在学习和生活等方面给予的诸多关照和帮助!衷也感谢我的师兄师姐张玉柱、李小刚、郭永强、白开霞、赵英杰、刘建芳、周亮、王龙升、卢越、张为彬等同学W及舍友冯海建、直志坚、胡安权在平时的学习及生活过程中给予的热情帮助。特别要感谢的是我的父母在我硕:t学习期间的帮助,他们的鼓励、支持和帮助是我全力攻读硕壬学位的基础和动力。最后我也要感谢自身的不懈努力。回首望去,往日的岁月历历在目。在外古年的求学生涯,尽管其中有过坎巧曲折,自己也曾经感到迷茫与困惑,但最终还是用执著的信念战胜了困难,战胜了自己。独自在外的^:年光阴,让我获得了自信、坚初、不轻言放弃的品质。刘科2015年5月95 陕西师范大学硕±学位论文96 攻读硕壬学位期间的研究成果攻读硕±学位期间的研究成果研究成果:-1刘科查小春黄春长,等.基于HECRAS模型的汉江上游戾家洲河段古洪水,,0-:90.干旱区资源与环境142101841.流量重建研巧机,2,%)2刘科,查小春,黄春长,等.秦吟南北河流不同尺度特大洪水对比研究[可干旱区地理,2015,38(3)(待刊)3刘涛,黄春长,庞奖励,查小春,周亚利,张玉柱,刘科.汉江上游鄙县五峰段-.地理学报36811:15681巧又史前大洪水水文学恢复研究的,201,()4高妍,冯起,李宗省,成爱芳,苏玉波,张海娜,刘餘瑶,刘科,马倩倩.-19572012年讨赖河流域潜在蒸发量变化J].中国沙漠,20143434:[,()-11251132.参加项目:"1.国家自然科学基金重点项目汉江上游(南水北调水源区)万年尺度古洪水水"文学研究(41030637);2.国家社科基金项目:汉江上游历史特大洪水考证与风险评价研巧(14BZS070)"3.中央高校基本科研业务费专项基金巧目渭河下游全新世洪水与风沙活动对季"风气候变化响应研究GK200901007;()"4.国家社科基金项目历史时期汉江上游极端性气候水文事件及其化会影响研"巧(11AZS009);"5.国家自然基金项目汉江上游河谷风成黄±堆积及其成壤改造对全新世气候斌化的响应规律(41271108);获奖情况:"一’’1.陕西师范大学厚德等奖学金;"2.陕西师范大学园下奖学金97'