古堰塞湖溃决洪水事件的重建是当前地学研究的热点问题之一,寻找足够的可参考的现代溃决洪水事件案例是顺利开展这项工作的基础。2018年11月13日发生在金沙江干流的白格堰塞湖超万年一遇的溃决洪水事件(学术界称之为“11·3”白格堰塞湖溃决洪水事件)就是一个难得的样本。这次溃决事件发生在枯水期,洪峰完全由溃决洪水产生,没有叠加其他来源,对评估流域地貌和沉积体系对堰塞溃决事件的响应有很好的参考价值。本文以溃决洪水事件受灾最为严重的奔子栏—石鼓段为研究区,通过详细的野外调查和初步的水力学估算发现“11·3”白格堰塞湖溃决洪水事件在奔子栏—石鼓段的地貌作用主要表现为洪水淹没区的岸坡塌岸和沉积物堆积,未发现明显的基岩侵蚀。沉积物主要由分选良好的具水平纹层的砂组成。受金沙江较低的河床比降影响,洪水产生的基底剪切应力较弱在27~142 N/m²,不能悬浮和搬运直径5 cm以上的砾石,也不能产生明显的磨蚀和冲(撞)击作用。在发生塌岸的部分段落,洪水沉积物中有砾石坠入,甚至会出现类似浊流沉积的层序。这些现象的发现对深入理解堰塞湖溃决洪水的复杂地貌过程和沉积特征有重要参考意义。

2014年5月,对四川成都郫县马街遗址古洪水事件做了调查,该遗址经度为103°55'39″E,纬度为30°53'37.1″N,遗址海拔为黄海高程499.758 m,遗址的2014CPMT1-T2探方中有古代生长在地下的树根1处、冲刷带来的独木舟1处、古树干9处。经光学方法鉴定,其中的古树根和古树木主要是秋枫树(Bischafia javanica)。这些木质沉积物平面倾向大都沿NW-NE-SW平面沉积,反映出这些沉积物被水流冲来的方向主要是郫县西北都江堰地区。测得T1-T2探方树干2、3、5和木椽9这4个AMS¹⁴C年代数据年龄为(2 420±70)~(2 566±78)a BP,由于都江堰是战国时期太守李冰于公元前256年率众修建,从马街遗址T1-T2探方出土的古洪水木质沉积物年代分析看,其应是公元前405年—公元前551年都江堰工程尚未开始前的周代(公元前1122年—公元前256年)由古岷江洪水从北向南冲刷到此沉积所致。整个剖面锆石形态鉴定分析结果表明,随着深度的不同,其形态组成有所差异,尤其在约2.6~2.4 ka BP时段的锆石微形态组合中,浑圆柱状比例较大,而四方双锥所占比例略小,表明这段时期可能经历了洪水事件,其大量浑圆状锆石是经过长距离搬运到此的沉积物证据。

古洪水事件重建是地貌学与环境变化领域的前沿性课题之一。高山峡谷基岩河段是古洪水重建的理想场所,通过系统梳理国内外文献,评述古洪水事件重建研究进展,认为识别古水位标志(palaeo-stage indicators)、系统建立流域尺度洪水综合地貌证据是古洪水重建的前提和基础。而不同类型的古洪水地貌证据中,古洪水滞流沉积物(slackwater deposits,SWD)是最完整的具有确切水位标志指示意义的高水位悬移质沉积物,而其他边滩坝体(bars)是指示洪水路径和水动力条件的低水位标志沉积物。基于这些洪水地貌证据与水位标志物指示,采用多种水力学模型重建古洪水规模。同时采用多种测年方法相互验证建立可靠完整的古洪水事件年代序列。从点到面建立古洪水事件数据库,提出不同成因类型古洪水事件的时空模式,系统揭示特大洪水发生规律及其演化趋势。其中,青藏高原周缘灾难性古洪水事件在形成年代、地貌证据和水文模拟等方面具有鲜明的时空特征与地貌效应,这些对认识全球末次冰期巨型洪水事件具有重要意义。在特定的时空尺度范围内评估极端洪水事件的地表过程与地貌效应,甚至大陆尺度灾难性古洪水研究已经拓展到行星尺度洪水地貌。此外,高山峡谷现代大洪水地貌原型观测对理解古洪水水文过程机制等具有重要的参考价值。