论文摘要
在西北干旱区,特别是石羊河下游民勤绿洲,水资源严重匮缺,气候极其干燥,生态环境极其脆弱。地下水严重超采、地下水位急剧下降、地下水水质矿化度越来越高、植被退化、沙漠化、盐渍化面积日益扩大,愈来愈严重的生态环境脆弱性问题已经严重威胁人民生存和经济发展,阻碍了社会和资源的可持续发展。因此,对石羊河水环境演变进行研究,探讨历史时期石羊河流域气候的变迁和石羊河水环境变化规律,对预测石羊河水环境的发展趋势和综合治理石羊河流域具有重要的现实意义。本文基于详细的野外观察,在蔡旗乡石羊河高漫滩WW剖面和WWC剖面中共采取了253个样品。对这253个样品进行了粒度分析、CaCO3和磁化率的测定,并利用历史文献资料分析了洪水发生特点,探讨了洪水发生规律及其与降水量多少的关系,得出以下结论:（1）石羊河近200年以来洪水沉积较好地记录了河流洪水发生的信息,能够作为较好的指示洪水和降水量变化的指标。石羊河河漫滩沉积物的粒度成分作为代表水动力的指标,较好地反映了沉积时期洪水搬运动力的强弱变化,粒度成分较粗,指示沉积时期洪水搬运动力较强;粒度成分较细,指示沉积时期洪水搬运动力较弱。（2）WW、WWC剖面厚度分别为2.40m、2.66m,均为近代洪水沉积层,分别分为22个沉积阶段,指示了22次大小不同的洪水沉积。位于剖面顶层的沉积为1994年的最新较大洪水沉积。（3）WW、WWC剖面粒度成分变化随着深度具有明显的粗细变化规律。在消除了沉积厚度引起的地形增高对粒度成分的影响之后,可以确定WWC剖面22个阶段洪水深度和规模由大到小的变化顺序为:第20阶段＞4阶段＞3阶段＞5阶段＞7阶段＞2阶段＞8阶段＞15阶段＞6阶段＞10阶段＞16阶段＞22阶段＞9阶段＞11阶段＞17阶段＞1阶段＞13阶段＞19阶段＞21阶段＞12阶段＞14阶段＞18阶段。其中第20阶段、4阶段、3阶段、5阶段、7阶段、2阶段、8阶段、15阶段、6阶段、10阶段、16阶段、22阶段、9阶段、11阶段、17阶段的洪水相对较大,第13阶段、19阶段、21阶段、12阶段、14阶段、18阶段的洪水相对较小。WW剖面22个阶段的洪水也存在着规模交替变化。（4）石羊河洪水沉积剖面中CaCO3主要来自河流搬运的碎屑方解石。通过运用SPSS统计软件对CaCO3含量与中值粒径、平均粒径和各粒级百分含量的皮尔森相关系数计算得知,CaCO3含量低在一定程度上反映了洪水沉积物粒度粗,指示形成该沉积层时洪水搬运动力强,洪水规模大,当年降雨量偏多;含量高通常反映洪水沉积物粒度细,指示形成该沉积层时洪水搬运动力弱,洪水规模偏小,当年降雨量相对偏低。（5）公元1701～1737年、公元1781～1800、公元1857～1883年和公元1907～1926年武威地区连续长时间无洪涝灾害发生;公元1738～1780年、公元1818～1850年和公元1927～1949年有较多洪水记录;公元1950～1990年的洪水发生频次较以前有所增加,与该时期的降水量增加有关。洪涝灾害主要发生在5～9月份,尤其是6、7、8月份,正好是该地区的雨季,且与该地区最大日降水出现的月份相一致。（6）石羊河洪水沉积大多是暴雨洪水或集中大雨所致,洪水的发生与年降水量的增加也有关系。WW、WWC剖面沉积层厚度的大小主要反映的是当年降水量的变化,不能直接指示气候的干湿冷暖变化。（7）石羊河流域是河西走廊水资源供需矛盾的最突出的地区,随着社会经济的不断发展和人口不断增加,需水量将不断增大,水资源持续利用面临着严峻的挑战。所有用水当中,农业用水占总用水量的85.57%,所以在一定的经济基础条件下,建设全流域网络化管道输水系统,发展高科技农业和先进节水灌溉技术,建立节水型农业模式,是21世纪石羊河流域水资源可持续利用和发展的重要途径。
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