澜沧江景洪段古洪水及水沙关系研究

论文摘要

澜沧江-湄公河是著名的国际河流,澜沧江云南段更是我国水电开发的重要河段,特别是中下游地区。随着水电开发技术的发展,为确保水库安全,需最大可能的延长洪水序列提高设计洪水精度和水库泥沙冲淤预测。古洪水研究将超长时间尺度的洪水信息加入已有洪水序列,延长了洪水序列,对提高设计洪水的精度具有重要意义;由古洪水推求水沙关系对于了解行洪时的环境情况、提高水库排沙系统设计精度具有重要意义。但是,目前澜沧江流域关于古洪水及水沙关系的研究仍较少,因此,利用地层信息反推无实测记录时期的水文信息可以极大地延长河流水文资料序列,为流域生态环境调控及梯级电站调度管理提供科学依据。本文选取了澜沧江景洪码头河流沉积层的剖面（LCJ-MT）进行研究。对河流沉积物野外观察、粒度、磁化率分析和加速器质谱碳十四（AMS14C）测年,得出LCJ-MT剖面的古洪水滞流沉积层记录了商朝时的洪水事件。运用沉积学和水文学恢复古洪水水文学,恢复澜沧江景洪段万年尺度洪水序列,得出水文频率和重现期,根据古洪水洪峰流量,利用澜沧江景洪段历史时期天然河流水位-流量-含沙量关系反推古洪水行洪时的含沙量,得出以下结论:（1）通过野外调查,澜沧江景洪段为抗蚀河段,LCJ-MT剖面位于平缓岸坡且人类活动稀少的地区,沉积物颗粒较细,以细沙为主;颜色呈浊黄灰色,呈现水平略波状层理,符合古洪水滞流沉积物的野外特征,利用加速器质谱碳十四法（AMS14C）得出该滞流沉积层记录澜沧江商朝的洪水事件。（2）关于滞流沉积物的理化性质,古洪水滞流沉积物粒度较细,以粘粒和粉沙为主,分选良好。在磁化率分析中,古洪水滞流沉积层的频率磁化率出现了最低值,这说明河流滞流沉积物在沉积过程中,沉积速率较快,铁磁性矿物的含量相对变少,证明该沉积层为河流悬移质沉积。（3）通过确定的古洪水滞流沉积物,利用古洪水滞流沉积物厚度与含沙量法和比降面积法恢复水位和洪峰流量,结果为:古洪水滞流沉积层记录的古洪水的水位约为541.1m,洪峰流量约为12773m3/s。通过实测数据和洪峰流量与面积关系验证,证明恢复结果是合理的。（4）根据古洪水滞流沉积物恢复的洪峰流量数据、历史调查洪水数据加入景洪水文站实测洪水数据,得出澜沧江景洪段万年一遇洪水的洪峰流量约为24816m3/s,千年一遇洪水的洪峰流量约为20381 m3/s,百年一遇洪水的洪峰流量约为16146 m3/s。（5）选取了景洪水文站1963～1980s期间八年实测断面面积、水位、流量、含沙量等水文数据,得出澜沧江景洪段作为天然河流的水位流量、流量含沙量关系;景洪水文站1963～1980s断面稳定,冲淤保持平衡,排除了断面变化对水位流量关系的影响。此外,景洪水文站汛期径流量与含沙量呈显著的正相关关系。（6）通过水位流量相关方程计算古洪水水位,与沉积物厚度含沙量法恢复的古洪水水位相对误差为1.64%,证明利用历史洪水水沙关系推求水沙关系是合理的。通过统计得出的流量-含沙量相关方程得出古洪水行洪时的含沙量约为5 kg/m3。

论文目录

文章来源

类型: 硕士论文

作者: 宋晓瑞

导师: 傅开道

关键词: 澜沧江,古洪水,滞流沉积物,水沙关系

来源: 云南大学

年度: 2019

分类: 基础科学,工程科技Ⅱ辑

专业: 地球物理学,水利水电工程,水利水电工程

单位: 云南大学

基金: 国家自然科学基金项目“澜沧江干流水沙,营养盐通量时空差异性及其对水电开发的响应”(批准号:41571032),“大湄公河流域水资源变化与适应性管理研究”(批准号:41561144012)子课题:“泥沙侵蚀-输移-沉积过程及生态环境效应”

分类号: TV122.2;TV145

总页数: 83

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