● 摘要
汉江上游流域地处秦岭南侧的北亚热带区域，受季风气候的强烈影响，气候波动剧烈，暴雨洪水频发，严重影响和制约着当地社会的稳定和经济的持续发展，且该流域是我国南水北调中线工程调水源头，其流域生态环境的稳定与否关系到我国长期的经济发展战略。古洪水研究可以重建流域的洪水数据序列，能够揭示气候变化与洪水发生之间的相互规律，对预测区域洪水发生和防洪减灾都具有重要意义。而到目前为止，有关汉江上游流域的古洪水研究非常之少，因此本文选择该区域的古洪水问题进行研究，具有重要的现实意义和科学意义。
在对汉江上游谷地野外考察的基础上，选取郧县辽瓦店沉积剖面为研究对象并进行系统解剖。在对剖面进行野外宏观特征观察的基础上，对所采样品进行了详细的室内实验分析，包括粒度、磁化率、烧失量、碳酸钙含量、吸湿水含量测定和OSL测年等，充分论证了古洪水事件的存在。利用现代测年技术，确定剖面所夹SWD记录的洪水事件的发生年代。根据沉积学和水文学原理，恢复计算出其古洪水的水文状态参数，并用现代实测洪水数据对古洪水水文数据进行了验证。将其洪峰流量数据加入到洪水经验频率计算之中，以延长汉江上游的洪水数据序列，通过研究，主要获得了以下几点认识：
（1）发现并证实在汉江上游辽瓦店段汉江南岸的一级阶地的LWD剖面中赋存着古洪水滞流沉积物（SWD）。通过对LWD剖面进行宏观特征观察，发现其剖面中所夹SWD在颜色、结构和质地上均明显区别于黄土和古土壤。室内实验分析表明，SWD的粒度组成特征、磁化率、烧失量、碳酸钙含量和吸湿水含量等沉积学特征也与黄土和古土壤有显著差别。说明该剖面所夹SWD为典型的古洪水滞流沉积物，记录了汉江上游流域发生的一次特大洪水事件。
（2）确定LWD剖面中的SWD年代在1810-1710 a B.P.（AD 200-300）之间。结合地层对比和OSL测年数据，确定LWD剖面所夹SWD的年代在1810-1710 a B.P.（AD 200-300）之间，即记录的古洪水事件发生在1810-1710a B.P.（AD200-300）之间，相当于东汉至魏晋时代（AD 25-316）。
（3）在科学判定古洪水各项水文参数的基础上，用比降法恢复其记录的洪水的洪峰流量为65 420 m3/s。对该剖面的现代洪水进行了验证，计算结果与实测洪峰流量的误差小于1%，证明古洪水水文学计算方法及相关参数的选取是合理的。同时，计算的古洪水流量也符合Baker建立的流域面积与洪峰流量关系的规律，因此认为本文古洪水洪峰流量的恢复计算合理可信。
（4）建立了汉江上游白河水文站万年尺度洪水经验频率曲线。将本文计算所得辽瓦店段全新世古洪水洪峰流量加入相应洪水频率计算中，将频率曲线的有效点值延长到万年一遇，具体表现为汉江上游流域千年一遇、百年一遇洪水洪峰流量高于仅考虑实测洪水和历史洪水时数值。这些数据则更加确切地反映出万年尺度内特大洪水的规模，为汉江上游的水利工程建设等方面提供了重要的参考依据。
(5) 探讨了古洪水发生的环境背景。LWD剖面所记录的古洪水事件表明在全新世晚期的东汉末年发生了一次气候突变事件，影响了汉江上游流域的气候，由于气候不稳定而形成的特大暴雨，在该流域形成了此次特大洪水事件。
本文所获的研究成果，提高了汉江上游流域洪水频率计算的准确度，可靠地恢复了古洪水发生时的水文状态参数，有效地延长了汉江上游洪水数据序列，这为汉江上游地区的水利工程建设、交通工程建设、水资源调控、防洪减灾以及流域内生态环境综合治理等提供了可信的第一手科学依据。