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La relazione tra cambiamenti del letto del fiume e l'espansione della zona di inondazione nel fiume Yangtze
Il fiume Yangtze, una linea di vita che si estende su 6.300 chilometri attraverso il cuore della Cina, sostiene una popolazione densa e un'ampia produzione economica. Tuttavia, questa dipendenza viene con enorme vulnerabilità alla definizione. Le inondazioni cataclismiche del 1931, 1954, e 1998 sono i principali promemoria del potenziale distruttivo del fiume.
La Geomorologia del Cambiamento: Come i fiumi ingegnerizzati rasentano i Themselves
La morfologia del letto del fiume, la topografia del fondo del fiume e la sua pianura alluvionale, è governata da un delicato equilibrio tra flusso d'acqua (scarica) e il volume e la dimensione del sedimento trasportato. Nel suo stato naturale, lo Yangtze mantenne un equilibrio ruvido, attraversando il suo vasto sedimento pianeggiante e depositante nei laghi e sulle pianure durante le inondazioni stagionali.
Trapping del sedimento e l'effetto dell'acqua limpida
Il completamento della diga delle Tre Gole (TGD) nel 2003, la più grande centrale elettrica del mondo in termini di capacità installata, funge da principale motore di cambiamento nel medio e inferiore raggiunge. La diga agisce come una immensa trappola dei sedimenti, mantenendo un' stimata 80% al 90% del carico sedimentario proveniente dal bacino superiore. Questo sedimento, che una volta costruito e mantenuto il letto del fiume e le banche, è ora depositato dietro la parete diga.
Questo processo, noto come incisione del canale o degradazione, è stato osservato ampiamente nella portata immediatamente sotto la diga. Studi utilizzando sondaggi balimetriche hanno documentato l'abbassamento del fiume da diversi metri nelle sezioni chiave della Jingjiang Reach. Mentre questo approfondimento potrebbe sembrare utile per il trasporto secondario di profondità fornendo un canale di drenaggio più grande per le forze principali.
Oltre la diga: l'impatto dei Conservatori Cascade
Il TGD non agisce in isolamento. Una cascata di grandi dighe è stata costruita sul fiume Jinsha, il corso superiore della Yangtcision. Queste includono il Wudongde, Baihetan, Xiluodu e Xiangjiaba dighe, che formano collettivamente la più grande cascata di energia idroelettrica del mondo.
L'espansione spaziale del rischio di inondazione: da Canale a Plain
Il collegamento tra un fondo di fiume in discesa o in salita e l'espansione delle zone di inondazione è complesso e spesso controintuitivo. L'espansione delle aree di pericolo si verifica attraverso diversi loop di feedback geomorfici e idraulici distinti che trasformano il rapporto tra il canale fluviale e il suo paesaggio circostante.
Instabilità bancaria e migrazione laterale
Come le incisi del fiume, le banche del fiume diventano più alte e più ripide. L'aumento dello stress gravitazionale su queste banche sovra-dipendenti, combinate con il potere erosivo dell'acqua chiara alla loro base, porta a un fallimento e collasso della banca diffusa. Questa fondazione laterale disperata fa sì che il canale si estenda in alcuni luoghi e migra in seguito attraverso la sua pianura alluvione.
La disconnessione dei laghi e dei diluenti
Lo Yangtze è intimamente collegato a due dei più grandi laghi d'acqua dolce della Cina: il lago Dongting e il lago Poyang. Storicamente, questi laghi hanno agito come bacini naturali di ritenzione di inondazioni, assorbendo volumi massicci di acque di inondazione dal fusto principale e riducendo i livelli di picco a valle. Questo sistema naturale è gravemente compromesso da cambiamenti a fondo.
Il disavanzo dei sedimenti causato dalle dighe a monte ha abbassato il livello dell'acqua nel canale principale rispetto alle acque del lago. Questo "sottofogliamento" del canale principale accelera il drenaggio dei laghi durante la stagione secca, contribuendo a registrare i livelli di acqua bassa e le condizioni di siccità gravi negli ultimi anni che danneggiano gli ecosistemi e l'approvvigionamento idrico.
Acceleratori antropogeni: Urbanizzazione e Estrazione di sabbia
Mentre le dighe sono il principale driver del deficit dei sedimenti, altre attività umane stanno mescolando il problema e direttamente espandendo le zone di inondazione.
L'appetito per sabbia e Aggregate
Il boom delle costruzioni in Cina ha spinto una domanda insaziabile di sabbia utilizzata nel cemento e nella bonifica delle terre. Il fiume Yangtze e i suoi affluenti sono stati grandi fonti di questa sabbia. Le operazioni di sabbia massiccia, spesso illegali o sotto-regolati, le operazioni di estrazione della sabbia direttamente rimuovere la sabbia e la ghiaia dal letto del fiume.
Città che si inciampano sul fiume
La rapida urbanizzazione in mega-città come Wuhan, Nanjing e Chongqing ha modificato fondamentalmente la geometria idraulica del fiume. La costruzione di argini indurite, o "leve," restringe il canale del fiume per reclamare la terra per lo sviluppo e proteggere la proprietà.
Cambiamento climatico come un multiplo della Forza
Il cambiamento climatico non crea rischi di inondazione in isolamento, ma agisce come un potente moltiplicatore di forza sulle vulnerabilità create dal cambiamento geomorfico e dall'ingegneria strutturale. Un'atmosfera più calda detiene più umidità, portando a eventi pionieri più intensi e prolungati. Il bacino di Yangtze ha sperimentato un notevole aumento della frequenza e dell'intensità degli eventi di precipitazioni estreme.
Le devastanti inondazioni estive del 2020 sono un caso in cui le precipitazioni persistenti e record attraverso il bacino generarono volumi di inondazione che, in moltissimi punti, superarono i flussi visti durante il disastro del 1998. Il sistema fluviale, già sottolineato dall'incisione dei canali, dall'erosione bancaria e dalla riduzione dell'immagazzinamento del lago, si è impegnato a gestire l'acqua in eccesso.
Gestione di inondazioni di ripensamento per un fiume dinamico
L'approccio tradizionale alla gestione delle inondazioni sulla Yangtze è stato uno dei controlli rigidi: costruire dighe più alte e più forti, leve e dighe per contenere il fiume. Questo approccio è sempre più insostenibile di fronte a cambiamenti dinamici del letto del fiume e all'incertezza del clima.
Da Ingegneria Difficile a Gestione Adattativa
Un approccio moderno e resiliente alla gestione delle inondazioni di Yangtze deve integrare diversi elementi chiave. La gestione del mare] è fondamentale. Ciò comporta soluzioni ingegneristiche come il drenaggio dei sedimenti o bypassare le dighe per ripristinare un regime di sedimenti più naturale a valle, rallentando così il ritmo di incisione dei canali
L'imperativo del monitoraggio continuo
La gestione efficace si basa sulla conoscenza dello stato attuale del fiume. C'è un bisogno critico per il monitoraggio continuo e in tempo reale della topografia del letto del fiume utilizzando tecnologie avanzate come il sonar multibeam, LiDAR e l'altimetria satellitare.
Investire in soluzioni basate sulla natura
Infine, c'à ̈ un crescente riconoscimento della potenza delle soluzioni basate sulla natura. Restaurare e proteggere le zone umide e boschi ripariani puÃ2 migliorare significativamente la stabilità bancaria, ridurre l'erosione del suolo e fornire lo stoccaggio naturale delle inondazioni. Ricollegando il canale principale del fiume ai suoi inondazioni storiche e laghi, dove possibile, ricostruisce la naturale resilienza dell'intero sistema di bacino.
Conclusione: Vivere con un fiume in movimento
Il fiume Yangtze non è la via d'acqua statica raffigurata sulle mappe ma è invece una forza dinamica e potente che si sta rimodellare attivamente in risposta a pressioni umane senza precedenti. L'espansione delle zone di inondazione non è solo una conseguenza di idrologia o di pioggia, ma è una funzione diretta ed inevitabile dello strato geomorfico del letto del fiume.
Per proteggere efficacemente le centinaia di milioni di persone che vivono lungo le sue rive, le strategie di gestione delle inondazioni devono evolversi in tandem con il fiume stesso. Devono riconoscere che il fiume è il rischio fondamentale di controllo variabile delle inondazioni. Il futuro della gestione delle inondazioni di Yangtze è in approcci adattativi, dinamici ed ecologicamente informati che privilegiano il lavoro con i processi naturali del fiume piuttosto che rinunciare a una battaglia perdente contro di loro.