本文關(guān)鍵詞： 河流過程 響應 氣候變化 晚第四紀 石羊河　出處：《蘭州大學》2016年博士論文　論文類型：學位論文

【摘要】：河流是氣候、構(gòu)造等環(huán)境因子相互作用的產(chǎn)物,是自然界最廣泛、活躍的一種地形塑造因子。氣候變化及其引起的植被覆蓋、土壤粘結(jié)力等環(huán)境因素的變化對入河徑流、泥沙影響顯著,從而控制著河流的堆積/下切過程以及河型的變化。因此,河流的堆積/下切過程、河型及其對氣候變化的響應歷來是河流地貌學研究的基本問題之一。本文以位于我國西北干旱區(qū)的石羊河流域為研究區(qū),運用沉積地層學和年代學手段,對其晚第四紀期間的河流過程進行了重建,在此基礎(chǔ)上結(jié)合區(qū)域氣候資料初步探討了流域內(nèi)河流對氣候變化的響應,初步結(jié)論如下:(1)通過對流域現(xiàn)代河流的河型、水文和沉積特征的考察發(fā)現(xiàn),比降、流量及河道沉積物組成是影響河型的主要因素。如金塔河、西營河的辮狀河段可能與其較大的河道比降有關(guān)。此外,山區(qū)段河流多為礫質(zhì)河道,河道沉積物以礫石等粗粒沉積為主,河道粘結(jié)力較低,易受侵蝕而頻繁擺動。石羊河武威至蔡旗段河型表現(xiàn)為曲流河,這可能與其較小的河道比降有關(guān)。同時,該段河道沉積以細粒的粉砂及砂為主,河岸的抗侵蝕能力較強。石羊河蔡旗至紅崖山水庫段的河型表現(xiàn)為辮狀河,可能是由于洪水河的匯入使得蔡旗以下河段的流量顯著增大所致。(2)通過對流域現(xiàn)代河流沉積的考察發(fā)現(xiàn),山區(qū)段河流以礫質(zhì)河道為主,而平原段河流主要為砂質(zhì)河道。粒度分析發(fā)現(xiàn),山區(qū)段河流沉積主要由推移質(zhì)組成,河道礫石平均粒徑約50~180 mm,其分選以中等為主。而平均粒徑和分選系數(shù)的組合能夠較好的區(qū)分平原段的河床、河漫灘及沙丘樣品。其中,河床沉積的平均粒徑約147~336μm,主要由推移質(zhì)構(gòu)成,分選以中等及較差為主。河漫灘樣品的平均粒徑約20~60μm,以懸移質(zhì)為主,分選以較差及差為主。沙丘樣品的平均粒徑約109~266μm,主要由跳躍組分組成,分選以中等為主。(3)通過對山區(qū)段沙溝河張家大莊和平原段洪水河大土溝、五墩灣三個河流沉積剖面的光釋光年代學和沉積學分析,并結(jié)合已有的山區(qū)段階地的研究,重建了晚第四紀期間石羊河的河流過程及河型變化。40~22 ka,洪水河大土溝段以堆積為主,河型表現(xiàn)為曲流;22~13 ka,流域內(nèi)河流主要以堆積為主,其中洪水河大土溝段河型表現(xiàn)為曲流,而五墩灣段河型則表現(xiàn)為辮流;13 ka前后,山區(qū)段河流普遍發(fā)生下切,同時洪水河五墩灣段的河型由辮流轉(zhuǎn)為曲流;13~5 ka,流域內(nèi)河流以堆積為主,且河型表現(xiàn)為曲流;5~2 ka流域內(nèi)河流以下切為主;2 ka以來,流域內(nèi)各支流以橫向的遷移擺動為主。(4)通過對比重建的河流過程與區(qū)域氣候記錄發(fā)現(xiàn),流域內(nèi)河流過程與河型的變化是對亞軌道尺度氣候變化的響應。如22~13 ka,洪水河五墩灣段以堆積為主,河型表現(xiàn)為辮流,該時段氣候相對冷干,河道兩側(cè)植被發(fā)生退化,并且河流沉積以中、細砂等粗粒沉積為主,削弱了河岸的抗侵蝕能力,河流游蕩性增強。13~5 ka,沙溝河張家大莊段、洪水河五墩灣段均以堆積為主,河型表現(xiàn)為曲流,這一時期的氣候相對暖濕,植被覆蓋度逐漸增大,且河流沉積均以粉砂等細粒沉積為主,河岸的抗侵蝕能力較強。而在氣候轉(zhuǎn)型期(~13 ka),河流的下切、河型的轉(zhuǎn)變與高幅度洪水的增多有關(guān)。(5)通過對比洪水河同一時段不同河段的河型,結(jié)合流域現(xiàn)代河流的河型變化特征,發(fā)現(xiàn)在比降相差不大的情況下,不同河段的河型差異可能主要歸因于流量的大小所致。如22~13 ka期間,洪水河五墩灣段的河型以辮流為主,而其上游的大土溝段則表現(xiàn)為曲流。這是由于五墩灣段匯集了來自上游的徑流,其流量可能達到了河型轉(zhuǎn)換的臨界;而大土溝段的流量可能并未達到河型轉(zhuǎn)換的臨界,仍維持之前的曲流河型。
[Abstract]:Based on the investigation of river type , hydrology and sedimentary characteristics of river in the northwest of China , it is found that the river is mainly composed of sand and sand . ( 3 ) Through the analysis of the light - release chronology and sedimentology of three river sedimentary sections in the Daozhuang and the plain section of the Shagou River in the mountain section , the river course and the river type change of the Shiyang River during the Late Quaternary period are reconstructed . ( 4 ) Through the comparison of river process and regional climate record , it is found that river process and river type change is the response to sub - orbital scale climate change .

【學位授予單位】：蘭州大學
【學位級別】：博士
【學位授予年份】：2016
【分類號】：P343;P467

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