汾渭盆地泥沙历史沉积过程及其在黄河输沙系统中作用研究

恢复流域中泥沙汇泥沙沉积过程是研究流域泥沙侵蚀输移历史变化过程和分析流域泥沙输移系统如何响应气候变化与人类活动影响的主要途径。汾渭地堑盆地作为黄河流域泥沙输移系统的一个重要功能单元，长期接受黄河泥沙堆积，是黄河上中游的产沙和输沙历史重要载体。通过深层钻孔取样分析和测年，研究汾渭地堑盆地这一黄河中游主要沉积汇沉积特征和沉积变化过程，结合分析近几十年来盆地泥沙输移堆积与水沙关系及其机理，获得多时间尺度分组粒径泥沙在沉积盆地存储、释放过程与泥沙输移比变化及其主要影响因素，弄清其在黄河流域输沙系统中的作用，及其与上中游侵蚀区侵蚀产沙的关系，进而探讨中游侵蚀产沙及泥沙汇堆积对历史气候和人类活动变化的响应。研究结果将为更准确地预测未来全球变化和人类活动变化条件下黄河流域泥沙输移系统的调整趋势，确定更合理的泥沙空间配置方案提供科学基础，并将丰富流域泥沙输移系统理论知识。

汾渭地堑盆地作为黄河流域泥沙输移系统的一个重要泥沙汇，长期接受黄河泥沙堆积，是黄河上中游的产沙和输沙历史重要载体。本项目按研究计划重建了该盆地过去二千多年以来泥沙沉积过程和分析了流域泥沙输移系统如何响应气候变化与人类活动影响。利用现代河道断面测量数据以及水沙观测资料，计算分析了近几十年来渭河下游泥沙冲淤的时空变化和河道演变过程及其与来水来沙条件和潼关水位高程变化的关系，探讨了黄河中上游不同来水来沙区与黄河龙门—三门峡河段冲淤变化的关系。利用钻孔数据、测年数据、配合考古定年数据以及其它相关资料，得到历史时期汾渭地堑盆地沉积量变化过程，其中龙门至潼关的黄河小北干流河段在十六世纪中叶以前的约二千多年间年沉积量约为0.08亿t/a，其后至1960年三门峡水库建成前约390年中增加到约0.28亿t/a；渭河下游在1960年前的1800年中年均沉积量约为0.03亿t/a，其中最后几十年中已表现出淤积加速现象。三门峡水库建成后50年间黄河小北干流和渭河下游年均沉积量约为1.01亿t/a，其中后11年年均冲刷0.3亿t/a。分析认为长期以来汾渭地堑盆地泥沙汇泥沙存储增量经历了一个从增加到减小的周期，这一变化过程与人类活动有显著关系。此外对黄河中游典型流域淤地坝这一主要人工泥沙汇对流域输沙的影响、黄河上游最大的泥沙汇宁蒙河段历史时期泥沙沉积过程、黄河中游径流变化等问题进行了研究。研究结果对深入认识黄河流域泥沙输移系统、对预测黄河流域水沙变化趋势都有较大参考价值。