清华大学地学系陈德亮、卢麾团队揭示气候变化下小河流面临的洪水风险

河流洪水是全球影响最广泛、损失最严重的自然灾害之一，每年造成数千人死亡。洪水风险不仅取决于洪水发生频率和强度，还受到沿岸人口暴露及防洪能力等因素的共同影响，因而在不同地区和不同规模河流之间存在显著差异。然而，现有研究和防洪实践往往更关注大型河流，对数量众多、分布广泛的小河流重视不足，其洪水风险及防洪缺口尚缺乏系统认识。

针对这一问题，清华大学地学系陈德亮院士和卢麾教授团队综合高分辨率水动力模拟、人口预估和现有防洪水平数据，系统评估了未来气候变化和社会经济发展背景下美国本土不同规模河流沿岸居民的洪水风险及防洪需求。研究表明，小河流沿岸人口规模较大，但其现有防洪水平在各类河流中最低，沿岸居民因此可能面临不成比例的洪水风险。

图1.本世纪中叶不同规模河流年最大日流量相对于历史时期的变化

研究进一步发现，到本世纪中叶，小河流对气候变化引起的洪水强度增加更为敏感，年最大日流量的增幅总体高于大型河流（图1）。与此同时，小河流现有防洪水平较低，气候变化将进一步削弱其防护效果。相比之下，大型河流通常具有较高的防洪标准，其未来洪水风险增长更多由沿岸人口增加和暴露扩大所驱动。

图2.将本世纪中叶不同规模河流沿岸洪水风险恢复至历史水平所需的防洪投入

在此基础上，研究团队估算了将本世纪中叶不同规模河流沿岸洪水风险恢复至历史水平所需的防洪投资（图2）。结果显示，在各类河流中，小河流所需的单位河长防洪投资显著高于大型河流，可达每公里约400万美元（以2005年美元计价）。这表明，小河流虽然尺度较小，但由于现有防护基础薄弱，对气候变化更为敏感，其未来适应成本可能反而更高。

上述结果揭示了不同规模河流之间未来防洪需求与现有防洪水平可能存在明显错配，小河流面临尤为突出的防洪缺口。研究建议，未来防洪规划和资金配置应更加重视长期被忽视的小河流及其沿岸社区，优先提升其防洪标准和气候适应能力，从而降低洪水暴露与伤亡风险，缩小不同地区之间的防洪差距，并增强区域整体韧性。

研究成果以“美国小河流沿岸居民未来洪水风险的集中化趋势”（Future flood risk concentration for residents near small rivers across the United States）为题，2026年7月10日在线发表于《自然·可持续发展》期刊（Nature Sustainability）。

地学系博士后江锐捷为论文第一作者，卢麾为通讯作者。论文合作者包括清华大学兴华卓越讲席教授陈德亮院士，地学系阳坤教授、关大博教授，日本东京大学Dai Yamazaki教授、日本熊本大学Hiroshi Cho教授，日本东京科学大学赵刚助理教授以及清华大学水利系魏加华教授、田富强教授。研究得到教育部基础学科和交叉学科突破计划、国家重点研发计划、国家自然科学基金、碳中和与能源系统转型计划及清华大学资助。

论文链接：

https://www.nature.com/articles/s41893-026-01896-7

供稿：地学系

编辑：贠尔茹

审核：王晓霞