Global and Planetary Change:金沙江上游历史时期溃决洪水地质学研究

在全球变暖的气候背景下,青藏高原高山峡谷区的堰塞溃决灾害风险显著上升。特别地,作为我国“十四五”规划中水电开发关键区域的金沙江上游,针对其潜在的人类活动风险,开展深入研究显得尤为迫切。本研究针对长江第一湾地区进行了详尽的实地调查,揭示出虎跳峡出口处万人洞洞壁上的岩画被一次溃决洪水的高能沉积物所覆盖,拔河高度高达86米。通过系统运用光释光(OSL)和14C测年技术,对溃决洪水堆积及其下覆文化层进行了年代测定。结果显示,这一灾害事件大约发生在1200-1300 cal yr BP,即中国唐朝时期。值得注意的是,光释光测定的洪水沉积年代为9.1-1.8 ka,较14C年代高估了约0.5–7.8 ka,这提示我们光释光技术可能不适用于全新世溃决洪水堆积的测年。进一步,利用HEC-RAS水力学模型计算,本研究得出当时的洪峰流量高达51,000–55,300 m³/s,这一数值是下游梨园水电站万年一遇洪峰标准的3倍。这一发现凸显了古洪水在极端气候条件下的潜在破坏力。

本研究不仅结合了考古与地质证据,还通过多学科方法强调了古洪水水文研究在全球变暖背景下高寒山区潜在和灾难性洪水风险评估中的重要性。这一成果不仅为我们提供了对过去灾害事件的深入了解,也为未来应对类似风险提供了宝贵的科学依据。


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1. 照片和横剖面示意图显示虎跳峡出口处地貌及测年结果。


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2 利用HEC-RAS水力学模型拟合的万人洞洪峰流量曲线


研究成果发表于国际权威学术期刊Global and Planetary Change。(Hu, G.*, Dong, G., Liu, T., Min, R., Yang, Z., Gao, Q., ... & Zhang, A. (2024). Geological study of an outburst flood event in the upper Yangtze River and risk of similar extreme events. Global and Planetary Change, 104480.)