题目：西安高陵近120年来渭河水环境演变研究

渭河是黄河第一大支流，也是关中平原最大的河流。长期以来，人们对渭河的水环境问题已有关注，但研究大多集中在对较大范围的区域地貌和历史时期河道变迁的研究中，通过河漫滩沉积物来揭示历史时期渭河水环境演变规律 的研究还少见报道。 我们在西安高陵渭河南岸靠近河床的高漫滩上采集了三个剖面的样品，对这些样品的粒度组成、总有机碳、碳酸钙和重金属汞的含量进行分析测定，试图分析探讨西安高陵渭河近120年来的水环境演变规律，从而对渭河水环境的发展趋 势作出预测。采用野外调查、实验室分析和历史文献资料相结合的方法，分析了高陵渭河河漫滩沉积物剖面的粒度组成特征、各层的粒度分布特征、粒度参数的 变化，剖面中总有机碳、碳酸钙和重金属汞的含量的变化，据此研究了近120年来渭河水环境的演变情况，主要得出以下结论： 1．西安高陵渭河河漫滩两个沉积剖面的研究表明，近120年来渭河河漫滩沉 积物发育好，粒度变化明显，能够清楚地指示渭河洪水的演变。沉积物的粒度变化主要是由河流水动力条件的变化造成的，而河流水动力条件又与渭河流域区域内的气候变化有关。因此，粒度的变化可以间接地反映出流域气候环境的变化。相对较粗的河流沉积物层一般代表较强的水动力条件和较湿润的气候，相对较细的河流沉积物层则一般代表较弱的水动力条件和湿润程度略低的气候，而在各洪水沉积层之间无洪水发生的阶段才是气候偏干的时期。因此，据洪水沉积层可以重建当时的水文、气候环境的演化历史。 2．研究剖面最上层为最新洪水沉积，即2003年大洪水所形成的沉积。最上层之下的其它15层为过去所形成的洪水沉积层。渭河高陵段北移的最近一次记录是在1881年，故高陵渭河河漫滩SC与LB剖面应是近120年以来的河流沉积物。 3．高陵渭河SC剖面的最大厚度为3．9m，据剖面顶部的第1层，即2003年洪水沉积为该剖面粒度最细的层位分析，该层代表的洪水深度至少为3．9m。 4．从垂直方向上看，高陵渭河SC和LB剖面的粒度粗细韵律分布随深度的变 化非常明显。剖面1、3、5、7、9、11、13、15层较细，2、4、6、8、1O、12、14、16层较粗，这不仅在剖面上粒度的累计含量可以清楚地反映出来，且各个粒度参数与粒度特征值也同样具有显著响应。反映了第2、4、6、8、l0、12、14、16阶段的洪水规模比第1、3、5、7、9、11、13、15阶段的要更大。 5．高陵渭河近代河漫滩剖面粒度组分的变化及其与渭河1400～1100年间河流冲积层粒度特征的对比表明，渭河近120年来洪水深度小，洪水水位低。这主要是由气候变化等多方面的原因造成的。早期，气候湿润，降水较多，河流水量丰富，沉积物粒度粗。但是由于流域森林的减少，气候变干，降水减少，河流水位浅，流速慢，沉积物粒度变细。另外，后来水渠、水库和农灌引水量增多，也是渭河水量减少的一个原因。 6．对比总有机碳含量、汞含量与粒度分析结果指出：细粒沉积层中有机碳和汞的含量多，而粗粒沉积层中总有机碳和汞的含量少。说明河漫滩沉积物中总有机碳和重金属汞的含量主要受颗粒大小的影响。故渭河河漫滩沉积物有机碳含量高一般指示湿润程度偏低的气候特征，其低值则反映了较为湿润的气候特征。 7．渭河河漫滩沉积中CaC03应当主要来自原来沉积物(如黄土等)中的碎屑CaC03，由于黄土中的碎屑方解石主要集中在相对较粗的细砂、粗粉砂颗粒范围内，而渭河河漫滩较粗粒沉积层中粗粉砂、细砂含量比细粒沉积层多，这就造成了粗粒沉积层中CaC03含量高。因此，渭河河漫滩沉积层中CaC03含量高一般指示 湿润程度高的气候，含量低指示湿润程度偏低的气候。 8．重金属汞在河漫滩沉积物中的分布从下到上具有由少变多的趋势，显示近些年的人为活动对渭河已经造成了一定的影响，河水中的污染发生时间相当晚。