一项新的研究发现，修建水坝通常是为了控制洪水，但在某些河流上，水坝可能会使大洪水更加严重。这一发现表明，河流管理者可能需要重新考虑他们在淤泥质和沙质低地河流上的防洪策略。
“这是一个违反直觉的发现，”美国林务局的水文和地貌学家戈登·格兰特(GordonGrant)说，他没有参与这项工作。他说，“这篇具有挑衅性的论文向我们表明，我们还没有完全理解”大坝如何影响洪水。
水坝有多种好处。它们可以产生相对清洁的电力;它们储存水并在旱季释放，这有助于农民和其他用户，它们可以抵御洪水。水坝也有不利的一面，比如在建造时使人们流离失所，阻止鱼类洄游，并造成其他生态危害。但是，柯林斯堡科罗拉多州立大学的河流科学家艾伦·沃尔(EllenWohl)说，没有人认为大坝可能会使洪水比修建堤坝之前更严重。
除了蓄水，工程师们希望大坝能通过改变下游河流来降低洪水风险。由于水坝会截留沉积物，它们会释放出相对清澈的水，这些水会深入河床。这个切口创造了一个更宽敞的渠道，可以携带更多的水，防止洪水溢出河岸。
加州大学欧文分校(UC)的地貌学家马洪波(音译)对水坝如何改变河床的典型沉积物很感兴趣——这导致了他的研究惊人的结果。这种现象涉及到从大坝中释放的侵蚀水，它带走了更多的细颗粒，留下较大的颗粒。这种河床的粗化形成了水下沙丘。
马和他的同事们正在研究黄河，这条河流从青藏高原的山脉流入东海。当他们使用声纳扫描最下游的河床时，发现没有沙丘。这可能是由于河床的淤泥含量高;黄河——世界上泥沙最多的河流——因其承载的泥沙重而得名。细小的颗粒阻碍了沙丘的形成。但离小浪底坝越近，河床越粗糙，沙丘也越大。马说:“我们有一个非常惊人的例子，说明床的粗糙度可以发生如此大的变化。”
马想知道，更粗糙、充满沙丘的河床是否会阻碍洪水的流动，导致洪水倒流，溢出河岸，溢出泛滥平原。为了验证这一想法，他和同事首先根据河道形状和其他因素进行了计算。研究小组本月在《自然通讯》(NatureCommunications)上报道称，研究结果表明，与1999年大坝建成之前相比，现在的大洪水深度大约是之前的两倍，尽管河道深度高达3.4米。
通过检查1980年至2015年的洪水记录，科学家们发现，中度和大型洪水的量级实际上有所增加。然而，在同一时期，较小的洪水的规模减小了，这可能是因为河流较深的河道能够更好地控制洪水。
幸运的是，自从大坝建成以来，大洪水很少袭击黄河下游。这是因为气候变得更加干燥，水库仍然有足够的容量来阻止来自极端暴雨的更大流量。但气候模型显示，本世纪黄河流域的降雨量将增加30%。随着河水继续向水库中倾倒沉积物(已经满了75%)，大坝容纳洪水的空间将越来越小。
“我们需要开始思考我们应该如何重新评估洪水风险，不仅是黄河，还有其他河流，”马说。研究小组估计，新建的大坝将加剧80%以上低地河流的大洪水。
卡迪夫大学(CardiffUniversity)的水文学者迈克尔·辛格(MichaelSinger)指出，黄河可能是一个不同寻常的例子，因为大多数大型水坝建在河流上，携带的泥沙较粗，不容易形成沙丘。不过，加州大学戴维斯分校的地质学家NicholasPinter说，类似的现象是否也会发生在其他携带细小沉积物的河流上，也就是众所周知的冲积河流上，并有大型水坝。在美国，这样的河流包括密苏里河和田纳西河。如果是这样，工程师们可能需要重新计算当地的洪水风险。
品特说，更广泛地说，工程师在设计新大坝时也应该更多地注意河流的复杂行为。他说:“令人惊讶的是，我们错误地认为这些大型冲积河流只是管道。”“我们一直在低估河床和粗糙度的重要性。”
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