全新世以来,地表环境就一直处于不断的演变之中,其中伴随着各种自然灾害的发生。自然灾害的不确定性、频繁性以及破坏性给人类的生产生活造成了巨大损失,尤其是进入现代社会以来,人类的生产活动对自然环境的破坏远远超过环境本身的承载力,导致自然灾害发生的频率增加,这就需要我们通过对过去气候环境的研究,对现代自然环境变化提出有效的应对之策。黄土与冰芯、深海沉积物并称为全球古气候三大信息载体,在西部的黄土研究中,黄土—古土壤序列中所包含的各类沉积物则是我们开启过去的钥匙。就我国而言,由于我国地形和气候的多样性,气候水文地质灾害频繁发生,尤其是洪水和泥流灾害。通过对史前这些自然灾害遗留的沉积物的研究,不仅可以帮助我们判定灾害事件类型,更能帮助我们对史前自然环境及人类文明不同时期的兴衰有进一步的认识,为未来洪水灾害风险评估与环境考古研究提供了重要的参考依据。本文以黄河上游洮河流域以及民和段喇家遗址为研究对象,借助水文学、地貌学、沉积学、气候学、年代学等相关理论和方法,判定全新世古洪水和古泥流事件,并分别对二者进行了详细的实验研究和对比分析。本文一方面恢复了古洪水洪峰流量,重建了全新世洮河流域古洪水,充实了流域内相对缺乏的水文数据,揭示了当时气候环境背景,同时,本文通过对黄河上游民和段喇家遗址发现的红色泥流沉积物的分析鉴别了该次泥流灾害事件,并将其与古洪水滞流沉积物进行对比分析,揭示两种沉积物的不同以及两种自然灾害的区别。本文得到的结论如下:(1)通过对研究河段野外宏观特征详细观察,结合水文学、沉积学知识以及前人多年来在黄河流域实际调查得出的古洪水滞流沉积物(SWD)判别标准,我们在黄河上游洮河流域临洮段下堡村地点(XBC)发现一组厚度约70cm的疑似古洪水滞流沉积物的土壤剖面。经过室内理化实验测量分析,该层沉积物确为河流行洪期河水在高水位滞流环境下沉积而成。实地观察也可以发现该研究剖面上部是三层连续的古洪水SWD,这组沉积物有明显分层但相互之间又无其他间隔层位,因而可以判定是一期三次古洪水事件。(2)在传统的古洪水研究方法中,通常采用“古洪水SWD顶面高程法”和“尖灭点高程法”来重建古洪水,但是这两种方法均有其各自的不足之处,一方面前者计算方法忽略了沉积水深,后者所需的尖灭点很难保存,因而本文采用“厚度与含沙量关系法”对XBC地点进行古洪水洪峰水位恢复研究,并借助HEC-RAS模型恢复古洪水洪峰流量,得到如下结果:SWD1-SWD3水位分别为1 759.75 m,1 756.82 m和1 756.43 m,它们对应的洪峰流量分别为6 700 m3 ·s-1,5 100 m3 ·s-1和4 865 m3·s-1 同时,我们根据实际野外观测到的2012年洪痕水位高程,采用相同方法恢复其洪峰流量,其结果与实测流量误差仅为-2.9%。所以说该结果是较为准确的。(3)洪水灾害与暴雨泥流灾害实际上也是对当时气候环境的响应。本文对于XBC地点的OSL测年结果显示,该次古洪水事件发生在300～480 a BP左右。结合全新世不同阶段环境演变特征来看,古洪水通常发生在气候变化转折期。此次古洪水事件恰好对应了明清小冰期气候剧烈波动阶段,该阶段气候冷暖交替,洪水和干旱事件时有发生。结合前人对于古洪水的研究发现,几乎所有古洪水事件的发生均伴随着气候的波动,因而可以说古洪水事件的发生也是对全球气候变化的一种响应。(4)对比古洪水SWD与泥流沉积物的性质差异。在黄河上游官亭段喇家遗址附近,我们在一组黄土—古土壤剖面发现其中夹有三层典型的红色泥流沉积物(RC)。在前人做过大量研究的基础上,本文经过详细的实地考察以及理化实验分析,判定这三层红色泥流沉积物(RC)是来源于遗址北部大红山区域的第三纪红粘土,其中还穿插有山洪沙土沉积物(FFD)。通过对比分析发现,地层中的红色粘土层在性质上与古洪水SWD明显不同,说明喇家遗址的毁灭是由山洪泥流造成的,而非黄河大洪水摧毁的,而且这场灾害至少包括三次泥流和一次山洪事件。(5)根据上喇家东剖面(SLJ-E)地层划分,我们可以确定在全新世中期,黄河上游官亭段喇家遗址区域发生了三次大规模泥流事件,这也就意味着喇家遗址的毁灭在很大程度上是由这三次泥流灾害造成的。虽然这些极端灾害事件的发生与全新世气候环境变化脱不开关系,但早期的人类活动对环境的破坏也是其中的重要原因之一,这也警示着我们在未来的资源开发过程中要重视环境变迁和人地关系演变研究。