美国科罗拉多河三角洲人造洪水再研究
2021-04-18 23:54阅读：
美国科罗拉多河三角洲人造洪水再研究
2017-03-23
黄河黄土黄种人·水与中国 2017年1期
夏风
2014年5月，来自科罗拉多河的人造脉冲洪水注进加利福尼亚海湾，这场历时8个星期的短期洪水，具有持续的生态和社会效应。
早在2014年3月23日，位于美国—墨西哥边境亚利桑那州尤马附近的莫雷洛斯大坝就打开了。在接下来的8个星期里，大坝里的水持续流入干旱的科罗拉多河河床，润泽着该河的三角洲地区，这场人造的洪水，像在大坝截流之前的天然洪水一样冲刷着科罗拉多下游的河槽，业内人士称之为人造脉冲洪水。
科罗拉多河的部分河段，由于常年干旱，一些青少年从来没有见过这样的情形，脉冲洪水的到来，科学家终于可以用数据记录这段河流了。在2016年的
10月19日，一个国际性的研究小組公布了一项研究成果，其研究的主要内容是脉冲洪水对三角洲生态系统的影响效果。研究人员发现，脉冲洪水对三角洲生态的影响是迅速的。
研究人员惊奇地发现，在脉
冲洪水期间，许多干旱期多年没有发芽的棉木和柳树重新发芽，引起了许多生物学家的研究兴趣。脉冲洪水带来许多土壤中的无机盐，有助于本地树种的生长。植物的繁盛又吸引了很多鸟类成群结队前来筑巢，例如一些当地特有的啄木鸟、棕色头的牛鹂、灰喉捕蝇鹊等，还有一种黄胸鸟，也十分罕见。河口三角洲植被的恢复使当地19种关键鸟类的数量增加了49%。
人造脉冲洪水的水文效应也相继显现，有近95%的水渗入地下含水层，补充了地下水的储量。水流到达加利福尼亚海湾，距离莫雷洛斯大坝有124公里，是自1997年河道断流以来的第一次。
人造脉冲洪水有着明显的社会效益和政治效益，人造脉冲水流是美国和墨西哥政府之间的协议，目前一个新的协议正在酝酿中，新一轮关于环境流量的讨论将会提上日程。研究人员希望，脉冲洪水试验能够促使新的分水协议分配更多的水到科罗拉多河三角洲。
新的研究，注重2015年12月以来科罗拉多河口三角洲地区水生态的变化，这期间包括两个生长季节，这些研究成果对科罗拉多河三角洲水生态系统的恢复意义重大，因为这里是一些国际性鸟类和几种濒危物种重要的栖息地。
亚利桑那大学教授和首席科学家卡尔·弗斯负责人造脉冲洪水的监测工作，他说：“尽管人造脉冲洪水只有8个星期，是一个短期事件，但是，洪水对植被和鸟类有着持久的影响作用。”
科罗拉多河的人造脉冲洪水，虽然是模仿大坝截流前可能发生的春季洪水，但它只是一种近似的相似。研究人员指出，由于可用的水量有限，像这样大规模的洪水恢复试验需要进行精心的管理，而不是水从大坝释放以后任其自然发生。
人造脉冲洪水到达三角洲生态研究区后，研究人员仔细研究了洪水的生态效果，发现人造洪水对入侵性植物有很好的阻拦作用，例如入侵性植物海绵的生长受到了扼制。人造脉冲洪水冲刷了河槽，增加了滩地与主槽的联系。研究人员在裸露的地面种植天然的柳树和白杨木，而不是将水流输送到灌溉渠道，减少了渗漏。
人造脉冲水流来源于一个名为“319”的分水协议，这是一个存在于美国和墨西哥之间的分水协议。每过几年美国和墨西哥政府就要更新两国基于1944年的共享河流分水协议，“319”分水协议就是其中的一个。双方都认为“319”分水协议具有历史意义，一个原因是，该分水协议结束了墨西哥2007年以前的水短缺历史。同时，当米德湖的水位降至某个数值后，墨西哥的供水就会减少，这样一来，美国的亚利桑那州、加利福尼亚州和内华达州的用水就得到了进一步的保证。第二，分水协议要求上述美国三个州支付墨西哥的灌溉改善用水，这项规定有利于墨西哥的农业生产。第三，分水协议向科罗拉多河三角洲多分配了16万立方米的水源。
向科罗拉多河三角洲多分配的水源有两种形式，其中的三分之二就是上文所描述的人造脉冲洪流，在2014年持续了8个星期，这些水量由米德湖从2010年开始蓄存。剩余的三分之一，称为基流，主要用于生态区的植被的修复。研究人员指出，基流可以支持在脉冲洪水期间发芽的植被生长。
值得指出的是，流入科罗拉多河三角洲的基流水源，并不是来自美国和墨西哥政府之间的分水协议，而是来自环境保护组织，例如当地的索诺兰研究所，他们从科罗拉多河下游购买水权，水权通常来源于墨西卡利河谷的农民。当地将这种拯救三角洲水生态的行为称为“三角洲水信托”活动，活动开始于2008年。
美国和墨西哥政府正在讨论未来新的分水协议，以取代目前的“319”分水协议，因为“319”分水协议到2017年年底就要到期。研究人员对2014年人造脉冲洪水进行再研究的目的，是想得出一项关于人造脉冲洪水对生态系统影响的评估报告，以更加有利于美国和墨西哥政府之间的谈判。“我们希望，下一个分水协议为环境流量预留部分水源，美国和墨西哥政府都希望这样继续下去。预计在两个国家之间的下一个科罗拉多河分水协议中包括一个环境因素，以及解决水源保护、水资源运输和干旱响应等要素。”研究人员说。
