Новая формула для Хуанхэ поможет в борьбе с наводнениями и устойчивости берегов

Геологи из США и Китая, изучающие реку Хуанхэ (Жёлтую реку), разработали новый инструмент, который поможет китайским властям лучше прогнозировать и предотвращать частые наводнения, угрожающие до 80 миллионам человек. Новый инструмент — это основанная на физике формула для расчёта переноса наносов, которую также можно применять для изучения устойчивости размываемых береговых линий по всему миру.

«Хуанхэ, вероятно, наиболее изученная мелкозернистая река в мире, — говорит седиментолог из Университета Райса Джеффри Нитроуэр, ведущий автор нового исследования, опубликованного на этой неделе в Science Advances. — Однако типичные формулы, используемые для описания потока наносов в большинстве других рек, для Хуанхэ просто не работают. Они стабильно занижают оценку твёрдого стока реки в 20 раз».

В исследовании Нитроуэр и ведущий автор Хунбо Ма использовали современные методы отбора проб наносов и 3D-картирования речного дна для создания «универсальной формулы переноса наносов». Это первая основанная на физике модель транспортировки наносов, способная точно описать, как Хуанхэ переносит осадок. Уникальность реки в том, что её плоское и почти лишённое особенностей дно позволяет использовать на перемещение наносов более 95% энергии потока, в отличие от 40–60% у таких рек, как Амазонка или Миссисипи.

Работа является частью четырёхлетнего исследования стоимостью 2 миллиона долларов, финансируемого Национальным научным фондом США (NSF). Её цель — смягчение последствий наводнений на Хуанхэ и разработка методов, применимых для оценки речных систем по всему миру. «Потенциал человеческих страданий огромен, поскольку 80 миллионов человек живут в её пойме», — подчеркнул Нитроуэр.

Одним из ключевых выводов новой модели является то, что практика периодического промывания речного дна большими объёмами воды для снижения риска наводнений может неожиданно повышать этот риск на некоторых участках. Хотя промывка удаляет ил, она также создает шероховатое дно (дюны), что снижает эффективность переноса наносов на порядок величины и может повысить уровень воды во время паводков. «Эта угроза может быть уникальной для случая Хуанхэ», — отметил Ма.