黄河源玛曲段末次冰消期以来极端洪水事件研究

The source region of the Yellow River, located in the northeast of Tibetan Plateau, is high sensitive to global climate change. The source region is the main runoff-producing area of the Yellow River. And thus, extreme changes in the hydrological conditions in the source region will cause serious threat to ecological security and sustainable socioeconomic development in the Yellow River and even in North China. Under the background of climate warming, revealing the occurrence regularity of extreme flood events and evolution tendency of watershed system, palaeoflood hydrological investigations should be carried out in the source region. And thus, extreme flood events since the last deglaciation will be investigated along the Maqu reach in the source region of the Yellow River. Analysis methods will be adopted and integrated from multi-discipline, such as fluvial geomorphology, sedimentology, and hydrology. Sedimentary records of these extreme flood events will be identified based on field observation, measurement, sediment sampling and laboratory analysis. These flood events will be dated by using AMS14C dating and optically stimulated luminescence (OSL) dating methods. The climatic background of these extreme flood events will be illuminated based on the previous high-resolution study on the rainfall and temperature variability since the last deglaciation in adjacent areas. These results are very useful for reasonable utilization of water resources and mitigation of flood disasters in the source region of the Yellow River, and they will enrich theoretical results of climatic change and regional response in the Tibetan Plateau.

黄河源地处青藏高原东北部，是全球气候变化响应的高度敏感区。黄河源作为黄河流域的主要产水区，其水文状况的极端变化，势必将对黄河流域乃至整个华北地区的生态安全及经济社会可持续发展构成威胁。在气候变暖的背景下，理解和把握黄河源极端洪水事件的发生规律及流域水文系统的发展演变趋势，有赖于古洪水水文学研究的开展。本项目拟选取黄河源玛曲段为典型研究河段，采用河流地貌学、沉积学和水文学多学科交叉方法，结合野外考察观测、采样和实验分析，获得末次冰消期以来极端洪水事件的沉积学证据；综合利用AMS14C和光释光(OSL)测年技术，确定极端洪水事件的发生年代；对比分析相邻区域高分辨率证据所记录的末次冰消期以来降水变率和气温变化信息，揭示极端洪水事件发生的气候背景。研究成果对于合理开发利用黄河源水文水资源和防洪减灾，丰富青藏高原气候变化和区域响应理论，具有重要的科学意义。

黄河源作为黄河流域的主要产水区，其水文状况的极端变化，势必将对黄河流域乃至整个华北地区的生态安全及经济社会可持续发展构成威胁。在气候变暖的背景下，理解和把握黄河源极端洪水事件的发生规律及流域水文系统的发展演变趋势，有赖于古洪水水文学研究的开展。本项目对黄河源玛曲-欧拉宽谷段TWR剖面、DEQ剖面、DEQ-E剖面、CMQ剖面和ZHK剖面开展了古洪水水文学研究。基于野外宏观特征的调查发现，这些剖面中的古洪水滞流沉积物 (SWD)/古洪水泛滥沉积物 (OFD) 主要呈现浊黄橙色/淡黄橙色，多为沙质粉沙/粉沙/粘土质粉沙/粉沙质粘土，均质块状结构，分选良好，具有缓倾斜、水平层理或波状层理，往往夹于坡积石渣土层或冰水—山洪砂砾层之间。并且结合磁化率、粒度和地球化学元素等理化指标，揭示出这些剖面所夹的古洪水SWD/OFD，皆为典型的大洪水悬移质泥沙沉积物。综合利用AMS 14C 和光释光测年技术，揭示出这些研究剖面中古洪水OFD/SWD记录的第一期黄河大洪水事件发生在32.0~30.0 ka BP，对应于深海氧同位素 MIS3a 暖期阶段；第二期黄河大洪水事件发生在13.6~13.0 ka BP，对应于末次冰消期间的Bølling-Allerød暖期阶段；第三期黄河大洪水事件的发生年代为11.0~10.0 ka BP，处于全新世早期气候逐渐转暖的时段。由于青藏高原冰川对气温变化响应敏感，在上述特征时段气候逐渐转暖的大背景下，黄河源阿尼玛卿山和年保玉则山等发育的大规模高山冰川积雪会加速消融，大量冰雪融水下泄汇入黄河，是这些大洪水事件发生的主要驱动因素。这对于认识青藏高原东北部黄河源气候变化特征和区域响应规律，具有重要的科学意义。而且，还拓展了黄河中上游河段不同成因类型沉积物 (如古洪水OFD/SWD、古堰塞湖沉积物、古风成沉积物和古山洪泥流沉积物等) 野外宏观特征和室内理化指标的对比鉴别工作，并深入探讨了其沉积的古环境意义，这些工作也为更好的完成本项目的研究目标奠定了坚实的基础。相关研究成果已经出版学术专著 1 部，并在国内外知名学术期刊发表论文17篇 (SCI论文7篇，核心论文10篇)；培养在读硕士研究生5名。