题目：湖北前坊段汉江一级阶地上沉积物记录的古洪水事件研究

汉江上游流域作为国家南水北调中线水源区和重要的水电开发区，利用滞流沉积物这一信息载体开展万年尺度古洪水水文学研究，可为该流域的洪水设计和防洪减灾工程提供基础水文数据。经过详细的野外考察，本文选择汉江上游郧县段一级河流阶地上的QF剖面作为研究对象，对其进行了系统分析，试图从中提取滞流沉积物所记录的古洪水水文信息。
文中对QF剖面不同沉积层的宏观特征、粒度、磁化率、烧失量、地球化学元素和微形态特征进行了系统测定与分析，以第一手实验数据为依据，讨论了不同沉积物最佳粒度测量方法、古洪水滞流沉积物鉴别标志、古洪水事件重建（古洪水发生年代、古洪水水位和古洪水洪峰流量）等问题，初步获得了以下认识：
（1）提出适合北亚热带地区粘性古土壤粒度测定的前处理方法。不同的前处理方法对北亚热带古土壤样品的粒度测量结果产生很大的影响，可以使粒度参数产生几倍的变化，且超声波清洗机振荡过程及振荡时间为最主要影响因素。本文推荐方法C（样品中加入H2O2和HCl充分反应后，将烧杯注满蒸馏水并静置72h，加入5mL(NaPO3)6，再用超声波清洗机振荡20min后测量）应该是对亚热带地区古土壤进行粒度测试较好的前处理方法，能够将待测样品中的团粒高度分散。
（2）建立汉江上游一级阶地上前坊剖面的地层序列且确定古洪水事件发生的时间。QF剖面是一个地层连续且保存完整的全新世黄土-古土壤剖面，其地层序列从上到下依次为：表土层(MS) →近代黄土层(L0) →古土壤层(S0) →过渡层(Lt) →马兰黄土层(L1)，与已明确地层年龄框架渭河河谷全新世黄土－古土壤序列完全一致。通过地层对比法和考古法确定滞流沉积物所记录的古洪水事件发生年代在东汉时期（200 A.D.）。
（3）鉴别出前坊剖面所含的古洪水滞流沉积层。综合分析，QF剖面中的古洪水SWD颜色均匀（2.5YR7/2），与上下相邻地层往往呈突变关系且界线清晰；粒度成分以细砂为主，颗粒总体较黄土和古土壤粗，分选性较好，利用判别Y值指示出古洪水SWD为水成成因；磁化率介于马兰黄土和古土壤之间；烧失量低于黄土和古土壤；石英颗粒表面分布有典型水下环境形成的V形坑；化学元素含量、变异系数及其部分元素的UCC标准化曲线均与黄土和古土壤差异明显。通过以上理化性质分析准确地判定出QF剖面所含的古洪水滞流沉积物为悬移质泥砂在高水位滞流环境当中的沉积物，具有物质来源复杂的特点。
（4）重建古洪水事件的水文信息。将古洪水SWD尖灭点的高程作为古洪水的最低洪峰水位，采用比降法对古洪水的洪峰流量进行了恢复计算，计算结果为
65 830 m3/s。为了验证所恢复的古洪水洪峰流量的可靠性，利用现代洪水洪痕及高程采用同种方法恢复现代洪峰流量，其结果与实测洪峰流量相比，误差小于1%；计算出的古洪水洪峰流量也符合Baker提出的流域面积－洪峰流量关系。
（5）分析汉江上游万年尺度洪峰流量-频率的关系。将汉江上游前坊段全新世古洪水洪峰流量加入该河段水文站实测洪水和历史调查洪水数据，建立了汉江上游河谷一万年来的洪峰流量-频率曲线，得到远超过实测历史调查洪水重现期的稀遇洪水的水文信息，延长了该流域特大洪水的时间序列，使得设计洪水中百年一遇、千年一遇的洪水频率由原来的外延变为内插，提高了洪水频率分析的精度。对于汉江上游的水利工程建设、交通工程建设、水资源调控、防洪减灾以及流域生态环境综合治理等方面都具有重要的现实意义。