气候变化导致的洪水泛滥如何影响美国的水路

在现代美国，有一种趋势认为洪水只是危险，对房屋，农场，道路和桥梁的威胁。但是洪水-当河流的水位上升到河岸上方并淹没附近的土地时-是一种自然现象，有益于野生生物栖息地，并且自从第一批人类依靠底格里斯河，幼发拉底河和尼罗河灌溉农作物。

 

弗吉尼亚理工大学全球变化中心生物系统工程分公司的副教授杜勒尔·斯科特(Durelle Scott)是最近发表在学术期刊《自然通讯》上的一篇论文的主要作者，该论文以几乎前所未有的细节研究了美国大陆的洪水。斯科特和他的合著者使用了美国地质调查局运营的5,800个洪水监测站的数据，研究了斯科特所说的各种规模的溪流和河流中的“每天”洪水。通常每15分钟或每30分钟进行一次测量，总计超过20亿次单独测量。对于每个站，该团队在大型计算机服务器上应用了统计技术，执行了1000次洪水阈值的实现，以捕获不确定性。

 

农业与生命科学学院和工程学院的斯科特说：“大局是，全球洪水随着气候变化而增加，但并非所有洪水都是灾难性的和灾难性的。”“我们想进行分析，以捕获在小溪到大河中发生的年度洪水的变化。”

 

他说，大多数洪水研究都集中在单个流域或地理区域。通过研究整个下48个州，斯科特和他的团队可以研究大小河流的洪水情况，并得出结论，整个国家可以更好地管理其洪泛区。

 

在论文的发现中：较小的河流比较大的河流泛滥，但持续时间较短。洪水泛滥意味着较小的水流充当景观和相邻水流之间的管道。

 

这是好坏参半：“向洪泛区环境输送养分和沉积物，部分原因是您在河流系统上拥有非常丰富的土壤和农业，”斯科特说。但是养分和沉积物的移动是双向的，当它从洪泛区进入河流时，可能对下游的用水户有害。

 

斯科特说：“当过多的养分进入溪流或河流并被输送到下游时，最终会导致藻类大量繁殖，这会影响到它是否与人类健康有关或对商业或休闲渔业有害。”

 

Scott的发现之一是河流与洪泛区之间的沉积物和养分交换不仅取决于洪水的程度，还取决于洪水事件持续多长时间。

 

斯科特说：“如果洪水很短，那么从洪泛区到河流的净输水量将超过去除特定营养物或沉积物的量。”“这在我们的研究中是独一无二的。我们能够量化这些洪泛区上的水多长时间，发现对于小溪流来说，淹没通常要少于一天，因此通常没有机会去除营养。”

 

这对于旨在改善水质的湿地恢复具有重要意义。近几十年来，人们花了很多钱和精力使河流和洪泛区恢复到自然状态。斯科特说，这种类型的修复不仅限于简单地将河流重新连接至洪泛区，还应消除曾经包含河流的河道或水费。如果水仅在高流量时位于河岸之上，则洪水将是短暂而沉重的，这可能会将更多的有害物质输送到下游。取而代之的是，在中型河流中进行恢复可能会产生更多的逐步洪灾，以达到Scott所说的“最佳淹没时间和营养供应以平衡水质的平衡”。

 

斯科特(Scott)的研究还可以为我们如何管理河流以防止灾难性洪水提供经验教训。严重的洪水肯定是可以避免的，但是我们可能过度保护自己免受中等洪水的侵扰，以使在低洼的洪泛区上施工。

 

斯科特说：“为了减少基础设施的破坏，我们已经征收了大量税款。”“不利的一面是，如果您在城镇开征水费，而下游城镇的水费不那么高，那么对于下游社区来说，情况就更糟了。随着洪水泛滥的不断发生，未来的水管理需求相对于洪灾后重建的社会成本，平衡洪灾多发地区的经济发展。”