有一種洪水,不是暴雨後洶湧的地表洪流,而是如脫韁野馬般從平靜的大地下湧出,帶來意想不到的災害。這種特殊的洪水背後,隱藏著許多不為人知的秘密,這些秘密正等待我們去揭開。
地下水洪水(圖源:《知識就是力量》雜誌)
腳下潛在的威脅
地下水洪水,指由地下而非地表水文過程主導的洪水,常常與地表洪水發生混淆,因此很容易被忽視。其實,它與地表洪水在形成機制、運動路徑、發生速度、持續時間、影響範圍等幾個關鍵方面均有所不同。
2016年,中國西南部某峰叢窪地同時出現地下水洪水(近處)與地表洪水(遠處),二者的渾濁度有較為明顯的差別(圖源:《知識就是力量》雜誌)
因強降水、融雪、河流、海嘯等情況,地表水體迅速增加,超過了地表的排水能力,便會引發地表洪水。這些水體通常會沿著河流、溪流、溝渠等自然或人工的水道迅速聚集、移動。相對來說,地表洪水來得快,去得也快,形成時間在幾天甚至幾小時內,降水停止後會在短期內消退。其影響範圍會比較直觀,主要包括河流兩岸、排水不暢的城市地區、農田和低窪地帶。
地下水洪水則是由長期的自然補給(如降水)或人工補給(如灌溉過剩的水,迴流到地下含水層)引發的。地下水會透過岩石和土壤的孔隙向上流動、蔓延、滲出,這些補給過程持續而緩慢,逐漸將含水層中的地下水位提升至地表或接近地表,最終形成洪水。地下水流動較為隱蔽、緩慢,氾濫的發生和消退時間可以達到數月甚至數年,易影響整個集水區甚至更大範圍,充滿了不確定性和複雜性。
多樣的地下水
洪水成因
特殊地質背景的影響
水是喀斯特地區形成的關鍵、最重要的天然資源,卻也能夠悄無聲息地氾濫。喀斯特地區分佈著大量由石灰岩構成的地下洞穴和通道,這種特殊的地質結構看似容量大,卻無法快速吸收大量水分。在短時間強降水後,水迅速填滿了這些通道和空腔,其餘的水被推向地表,透過漏斗和泉水溢位,這種反應快速、自然,常被誤解為地表洪水。目前,已被報道出現在我國西南部和愛爾蘭的喀斯特地區。
土地利用方式的改變
原本的地上植物與地下水分之間的關係出現變化,會讓地下水和地表洪水出現的風險增加。
(圖源:《知識就是力量》雜誌)
例如,在南美洲的平原地區,人們砍伐原有的森林改種農作物,土地利用方式發生巨大變化。科研人員透過衛星影象、遙感技術和長期地下水監測資料,追蹤了該地40年間(1970年~2019年)的地下水及地表洪水的模式。結果表明,該地地下水的水位顯著升高,從深層(12~6米)轉變為淺層(4~0米)。因為相較於根系深的樹木,根系淺的作物吸收地下水更少。所以整個次大陸範圍內,地下水和地表洪水的風險都增加了。
雖是自然災害,其成因卻也和日常生活息息相關。多采用可持續的用水方式,保護身邊的土地和地球的環境,從我們手掌中的一捧水開始。
撰文 | 聶雲鵬
責任編輯 | 牛一名 段陽陽
運營編輯 | 段陽陽
質量稽核 | 業蕾
❖ 文章來源:《知識就是力量》雜誌
《地下水洪水—隱秘的地下“刺客”》 ❖
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