在現(xiàn)代美國(guó)，有一種趨勢(shì)認(rèn)為洪水只是危險(xiǎn)，對(duì)房屋，農(nóng)場(chǎng)，道路和橋梁的威脅。但是洪水-當(dāng)河流的水位上升到河岸上方并淹沒(méi)附近的土地時(shí)-是一種自然現(xiàn)象，有益于野生生物棲息地，并且自從第一批人類(lèi)依靠底格里斯河，幼發(fā)拉底河和尼羅河灌溉農(nóng)作物。

弗吉尼亞理工大學(xué)全球變化中心生物系統(tǒng)工程分公司的副教授杜勒爾·斯科特(Durelle Scott)是最近發(fā)表在學(xué)術(shù)期刊《自然通訊》上的一篇論文的主要作者，該論文以幾乎前所未有的細(xì)節(jié)研究了美國(guó)大陸的洪水。斯科特和他的合著者使用了美國(guó)地質(zhì)調(diào)查局運(yùn)營(yíng)的5,800個(gè)洪水監(jiān)測(cè)站的數(shù)據(jù)，研究了斯科特所說(shuō)的各種規(guī)模的溪流和河流中的“每天”洪水。通常每15分鐘或每30分鐘進(jìn)行一次測(cè)量，總計(jì)超過(guò)20億次單獨(dú)測(cè)量。對(duì)于每個(gè)站，該團(tuán)隊(duì)在大型計(jì)算機(jī)服務(wù)器上應(yīng)用了統(tǒng)計(jì)技術(shù)，執(zhí)行了1000次洪水閾值的實(shí)現(xiàn)，以捕獲不確定性。

農(nóng)業(yè)與生命科學(xué)學(xué)院和工程學(xué)院的斯科特說(shuō)：“大局是，全球洪水隨著氣候變化而增加，但并非所有洪水都是災(zāi)難性的和災(zāi)難性的。”“我們想進(jìn)行分析，以捕獲在小溪到大河中發(fā)生的年度洪水的變化。”

他說(shuō)，大多數(shù)洪水研究都集中在單個(gè)流域或地理區(qū)域。通過(guò)研究整個(gè)下48個(gè)州，斯科特和他的團(tuán)隊(duì)可以研究大小河流的洪水情況，并得出結(jié)論，整個(gè)國(guó)家可以更好地管理其洪泛區(qū)。

在論文的發(fā)現(xiàn)中：較小的河流比較大的河流泛濫，但持續(xù)時(shí)間較短。洪水泛濫意味著較小的水流充當(dāng)景觀和相鄰水流之間的管道。

這是好壞參半：“向洪泛區(qū)環(huán)境輸送養(yǎng)分和沉積物，部分原因是您在河流系統(tǒng)上擁有非常豐富的土壤和農(nóng)業(yè)，”斯科特說(shuō)。但是養(yǎng)分和沉積物的移動(dòng)是雙向的，當(dāng)它從洪泛區(qū)進(jìn)入河流時(shí)，可能對(duì)下游的用水戶有害。

斯科特說(shuō)：“當(dāng)過(guò)多的養(yǎng)分進(jìn)入溪流或河流并被輸送到下游時(shí)，最終會(huì)導(dǎo)致藻類(lèi)大量繁殖，這會(huì)影響到它是否與人類(lèi)健康有關(guān)或?qū)ι虡I(yè)或休閑漁業(yè)有害。”

Scott的發(fā)現(xiàn)之一是河流與洪泛區(qū)之間的沉積物和養(yǎng)分交換不僅取決于洪水的程度，還取決于洪水事件持續(xù)多長(zhǎng)時(shí)間。

斯科特說(shuō)：“如果洪水很短，那么從洪泛區(qū)到河流的凈輸水量將超過(guò)去除特定營(yíng)養(yǎng)物或沉積物的量。”“這在我們的研究中是獨(dú)一無(wú)二的。我們能夠量化這些洪泛區(qū)上的水多長(zhǎng)時(shí)間，發(fā)現(xiàn)對(duì)于小溪流來(lái)說(shuō)，淹沒(méi)通常要少于一天，因此通常沒(méi)有機(jī)會(huì)去除營(yíng)養(yǎng)。”

這對(duì)于旨在改善水質(zhì)的濕地恢復(fù)具有重要意義。近幾十年來(lái)，人們花了很多錢(qián)和精力使河流和洪泛區(qū)恢復(fù)到自然狀態(tài)。斯科特說(shuō)，這種類(lèi)型的修復(fù)不僅限于簡(jiǎn)單地將河流重新連接至洪泛區(qū)，還應(yīng)消除曾經(jīng)包含河流的河道或水費(fèi)。如果水僅在高流量時(shí)位于河岸之上，則洪水將是短暫而沉重的，這可能會(huì)將更多的有害物質(zhì)輸送到下游。取而代之的是，在中型河流中進(jìn)行恢復(fù)可能會(huì)產(chǎn)生更多的逐步洪災(zāi)，以達(dá)到Scott所說(shuō)的“最佳淹沒(méi)時(shí)間和營(yíng)養(yǎng)供應(yīng)以平衡水質(zhì)的平衡”。

斯科特(Scott)的研究還可以為我們?nèi)绾喂芾砗恿饕苑乐篂?zāi)難性洪水提供經(jīng)驗(yàn)教訓(xùn)。嚴(yán)重的洪水肯定是可以避免的，但是我們可能過(guò)度保護(hù)自己免受中等洪水的侵?jǐn)_，以使在低洼的洪泛區(qū)上施工。

斯科特說(shuō)：“為了減少基礎(chǔ)設(shè)施的破壞，我們已經(jīng)征收了大量稅款。”“不利的一面是，如果您在城鎮(zhèn)開(kāi)征水費(fèi)，而下游城鎮(zhèn)的水費(fèi)不那么高，那么對(duì)于下游社區(qū)來(lái)說(shuō)，情況就更糟了。隨著洪水泛濫的不斷發(fā)生，未來(lái)的水管理需求相對(duì)于洪災(zāi)后重建的社會(huì)成本，平衡洪災(zāi)多發(fā)地區(qū)的經(jīng)濟(jì)發(fā)展。”