保护河口城市免受海平面上升的保护影响

2022-01-24 13:52:00谢策利导读 随着气候变化使海平面升高，河口城市正面临洪水和严重侵蚀的河口海平双重威胁。EPFL和UNSW Sydney的城市联合团队进行的研究为正在发挥作用的流体动力提

随着气候变化使海平面升高，河口城市正面临洪水和严重侵蚀的免受面上双重威胁。EPFL和UNSW Sydney的影响联合团队进行的研究为正在发挥作用的流体动力提供了新的思路，并为预防策略铺平了道路。保护

全球近60%的河口海平人口居住在河口附近，河口城市的城市清单上有全球30个最大的城市中心中的21个，其中包括纽约和东京。免受面上淡水和咸水的影响混合使河口(有些延伸了数百英里)形成了复杂的复杂生态系统。它们还具有重要的保护社会和经济功能，从货运到和钓鱼。河口海平根据入口是城市受限制的(狭窄)还是不受限制的(宽)，河口可以分为两种基本类型。免受面上沉积物积聚和排水量的影响变化也会导致入口通道随时间变化。

到本世纪末，预计全球海平面将比今天更高。预计的上升幅度(在几十厘米到2.5米或更长的范围内)取决于全球温室气体排放的速度如何降低以及南极和格陵兰冰盖融化的速度。但是在所有情况下，海平面上升都会显着改变河口的潮汐水动力。这些变化的影响可以在内陆地区感受到，包括在沿海城市中。最坏的情况是洪水泛滥和海岸侵蚀加剧。

在2019年，EPFL学生史蒂夫·霍廷格(Steve Hottinger)探索了这种现象，这是他的硕士项目在环境科学和工程学项目中的一部分。自毕业以来，他与澳大利亚新南威尔士州悉尼分校的同事们将工作提升到了一个新的高度，将他的发现发表在著名的Q1杂志《河口，海岸和层架科学》上。霍廷格被任命为该论文的主要作者之一。

临界比率

研究人员研究了各种现象-潮汐放大，变形，反射和共振-以计算河道大小与洪水和海岸侵蚀风险之间的临界比。他们观察到，与非限制通道相比，如果入口限制80%，则潮汐范围会显着减小20-60%，并且发现，尽管最大流量在通道限制区较高，但在河口较低。部分。

该团队对200个棱柱形河口进行了建模，以评估其潮汐力后对0至2米海平面上升的水动力响应。他们将许多参数输入模型，包括洪水速度，宽长比，入口限制，潮汐幅值和水流速度以及水深。对于每个河口，模型运行60天，研究人员每15分钟进行数千次测量，以生成丰富的数据集。

避免灾难

研究小组的发现表明，对于某些城市而言，限制河口入口对于避免到2100年发生灾难是必不可少的。他们的模型可以为需要采取什么行动以及采取什么行动提供见解。“我们绝对可以在实验室外看到我们的模型在现实世界中的使用，” EPFL液压建设平台的运营总监Giovanni De Cesare说，他是Hottinger硕士项目的监督者，也是论文的合著者之一。

De Cesare还设想了该模型的其他实际应用。他说：“我们可以考虑在河口安装一个潮汐发电站，以产生可再生电力。” “但是，我们需要根据每个案情审查每个案子，并考虑更广泛的社会和环境影响。” 该团队正计划再次运行该模型，这次是考虑河流流速的影响。