地球科学动态监测快报

2022年第16期

BGS认为不应忽视河流侵蚀所引发的洪水风险

2022年8月3日,英国地质调查局(BGS)指出洪水事件的影响可能是广泛的、持久的和代价极高的。英国政府和环境保护机构将继续大量投资于缓解措施,试图预测哪些地区存在的风险最大。相比之下,相关的流域灾害,如河流冲刷,往往被忽视,但这些事件在其社会和经济影响方面的代价不会降低。最近的研究表明,在英国,河流侵蚀及其相关影响每年加剧造成3.36亿英镑的洪水风险损失,同时也是水污染的一个重要来源,每年修复水污染需要2.38亿英镑。并且河流侵蚀进一步增加了水处理和排水网络维护的成本,每年增加达1.32亿美元。

(1)基础设施毁坏。当水流对沉积物颗粒施加的力超过稳定力时,就会发生河流冲刷。这是一个环境过程,是对河流流量和泥沙状况的自然变化做出反应,但是,与最终会消退的洪水相关的危险不同,由河流侵蚀引起的变化可以是永久性的。这使得河流冲刷对农田、基础设施、住宅、历史遗迹等具有极大的破坏性。特别值得关注的是,河流冲刷会对毗邻河流的基础设施将造成重大破坏,如桥梁、防洪设施和电力塔。最近,气候变化委员会对英国气候风险的独立评估强调,桥梁和管道未来受到侵蚀的风险需要进一步调查。目前,河流冲刷对英国铁路、桥梁造成的风险每年旅客损失为820万人次,伴随而来的经济损失高达6000万英镑。

(2)保持流域健康。对河流侵蚀的管理和缓解需要在多个尺度上进行,涉及各个利益相关者。在更具体的层面上,河流侵蚀的发生对负责基础设施的资产所有者(如铁路或公路网)、地方规划部门和保险公司、以及未来发展和投资组合风险时的贷款机构等都十分重要。而对代价高昂的地质灾害进行建模发现了现有数据集存在的差距。英国环境署(EA)、英国环境、食品和农村事务部(Defra)和威尔士自然资源部(NRW)了解河流渠道如何变化时发现,目前没有全国性的信息显示哪些地方可能发生侵蚀或沉积,而英国气候恢复计划(UKCRP)资助的项目研究认为河流集水区的侵蚀危害促使关键基础设施更适应气候变化,而创建有弹性、可持续的基础设施取决于了解侵蚀灾害变化及其影响的潜在未来风险。然而,目前英国还没有关于侵蚀风险的预测模型框架。

(3)地质资料的作用。构成河床和河岸的基岩和浅层沉积物的地质性质是决定河段易受冲刷的根本因素。因此,地质数据是任何试图解决这一问题的预测模型的关键输入要素,也是在集水区和达水区尺度上进行基础设施风险和集水区健康评估的宝贵资源。英国环境保护机构现有的建模工作利用了各种BGS现有数据。例如,UKCRP项目从英国地质调查局的土壤纹理图中获得沉积物组成,而Defra、EA和北威郡正在考虑使用BGS的表层沉积物数据作为可侵蚀沉积物位置的研究指标。两者都存在局限性:后者未能考虑可侵蚀或可溶解的基岩沉积物,而前者缺乏这些沉积物组成的空间变化信息。这就强调了需要获得关于河床和河岸材料可侵蚀性的一致信息。

(王立伟 编译)